【Python3之异常处理】

一、错误和异常

1.错误

代码运行前的语法或者逻辑错误

• 语法错误（这种错误，根本过不了python解释器的语法检测，必须在程序执行前就改正）

    def test:
            ^
SyntaxError: invalid syntax

#语法错误示范
def test:
    pass

#语法错误示范
class Foo
    pass

#语法错误示范
print(haha

其他语法错误

• 逻辑错误

#用户输入不完整(比如输入为空)或者输入非法(输入不是数字）

num=input(">>: ")

int(num)

输出

>>: fsf
Traceback (most recent call last):
  File "/Users/hexin/PycharmProjects/py3/day9/1.py", line 4, in <module>
    int(num)
ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'fsf'

2.异常定义

程序执行过程中出现问题导致程序无法执行

• 异常的分类：

1. 程序遇到逻辑或算法错误

2. 运行过程中计算机错误：内存不够或者io错误

• 异常的步骤：

1. 异常产生，检查到错误且解释器认为是异常，抛出异常

2. 异常处理，异常处理，截获异常，系统忽略或者终止程序处理异常

3.常见的异常

AttributeError 试图访问一个对象没有的属性，比如foo.x，但是foo没有属性x

IOError 输入/输出异常；基本上是无法打开文件

ImportError 无法引入模块或包；基本上是路径问题或名称错误

IndentationError 语法错误（的子类） ；代码没有正确对齐

IndexError 下标索引超出序列边界，比如当x只有三个元素，却试图访问x[5]

KeyError 试图访问字典里不存在的键

KeyboardInterrupt Ctrl+C被按下

NameError 尝试访问一个没有申明的变量

SyntaxError Python代码非法，代码不能编译(个人认为这是语法错误，写错了）

TypeError 传入对象类型与要求的不符合

UnboundLocalError 试图访问一个还未被设置的局部变量，基本上是由于另有一个同名的全局变量，导致你以为正在访问它

ValueError 传入一个调用者不期望的值，即使值的类型是正确的

补充：

异常名称    描述
BaseException    所有异常的基类
SystemExit    解释器请求退出
KeyboardInterrupt    用户中断执行(通常是输入^C)
Exception    常规错误的基类
StopIteration    迭代器没有更多的值
GeneratorExit    生成器(generator)发生异常来通知退出
StandardError    所有的内建标准异常的基类
ArithmeticError    所有数值计算错误的基类
FloatingPointError    浮点计算错误
OverflowError    数值运算超出最大限制
ZeroDivisionError    除(或取模)零 (所有数据类型)
AssertionError    断言语句失败
AttributeError    对象没有这个属性
EOFError    没有内建输入,到达EOF 标记
EnvironmentError    操作系统错误的基类
IOError    输入/输出操作失败
OSError    操作系统错误
WindowsError    系统调用失败
ImportError    导入模块/对象失败
LookupError    无效数据查询的基类
IndexError    序列中没有此索引(index)
KeyError    映射中没有这个键
MemoryError    内存溢出错误(对于Python 解释器不是致命的)
NameError    未声明/初始化对象 (没有属性)
UnboundLocalError    访问未初始化的本地变量
ReferenceError    弱引用(Weak reference)试图访问已经垃圾回收了的对象
RuntimeError    一般的运行时错误
NotImplementedError    尚未实现的方法
SyntaxError    Python 语法错误
IndentationError    缩进错误
TabError    Tab 和空格混用
SystemError    一般的解释器系统错误
TypeError    对类型无效的操作
ValueError    传入无效的参数
UnicodeError    Unicode 相关的错误
UnicodeDecodeError    Unicode 解码时的错误
UnicodeEncodeError    Unicode 编码时错误
UnicodeTranslateError    Unicode 转换时错误
Warning    警告的基类
DeprecationWarning    关于被弃用的特征的警告
FutureWarning    关于构造将来语义会有改变的警告
OverflowWarning    旧的关于自动提升为长整型(long)的警告
PendingDeprecationWarning    关于特性将会被废弃的警告
RuntimeWarning    可疑的运行时行为(runtime behavior)的警告
SyntaxWarning    可疑的语法的警告
UserWarning    用户代码生成的警告

二、异常处理

1.异常处理的定义

python解释器检测到错误，触发异常（也允许程序员自己触发异常）

程序员编写特定的代码，专门用来捕捉这个异常（这段代码与程序逻辑无关，与异常处理有关）

如果捕捉成功则进入另外一个处理分支，执行你为其定制的逻辑，使程序不会崩溃，这就是异常处理

2.异常处理的意义

python解析器去执行程序，检测到了一个错误时，触发异常，异常触发后且没被处理的情况下，程序就在当前异常处终止，后面的代码不会运行，所以你必须提供一种异常处理机制来增强你程序的健壮性与容错性 

3.如何进行异常处理

• 使用if判断式

num1=input('>>: ') #输入一个字符串试试
if num1.isdigit():
    int(num1) #我们的正统程序放到了这里,其余的都属于异常处理范畴
elif num1.isspace():
    print('输入的是空格,就执行我这里的逻辑')
elif len(num1) == 0:
    print('输入的是空,就执行我这里的逻辑')
else:
    print('其他情情况,执行我这里的逻辑')

#第二段代码
# num2=input('>>: ') #输入一个字符串试试
# int(num2)

#第三段代码
# num3=input('>>: ') #输入一个字符串试试
# int(num3)

问题一：
使用if的方式我们只为第一段代码加上了异常处理，针对第二段代码，你得重新写一堆if，elif等
而这些if，跟你的代码逻辑并无关系,可读性差

问题二：
第一段代码和第二段代码实际上是同一种异常，都是ValueError,相同的错误按理说只处理一次就可以了，而用if，由于这二者if的条件不同，这只能逼着你重新写一个新的if来处理第二段代码的异常
第三段也一样

• try...except

语法：

try:
<语句>        #运行别的代码
except <异常类型>：
<语句>        #如果在try部份引发了'name'异常
except <异常类型> as <数据>:
<语句>        #如果引发了'name'异常，获得附加的数据
else:
<语句>        #如果没有异常发生

注：

python2 和 3 处理 except 子句的语法有点不同，需要注意；

　　　　　　　　Python2

try:
    print (1/0)
except ZeroDivisionError, err:　　　　　　# , 加原因参数名称
    print ('Exception: ', err)

　　　　　　　　Python3

try:
    print (1/0)
except ZeroDivisionError as err:        # as 加原因参数名称
    print ('Exception: ', err)

例

try:
    fh = open("testfile", "w")
    fh.write("这是一个测试文件，用于测试异常!!")
except IOError:
    print("Error: 没有找到文件或读取文件失败")
else:
    print("内容写入文件成功")
    fh.close()

输出

内容写入文件成功

注：

异常类只能用来处理指定的异常情况，如果非指定异常则无法处理。（异常是由程序的错误引起的，语法上的错误跟异常处理无关，必须在程序运行前就修正）

# 未捕获到异常，程序直接报错

s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except IndexError as e:
    print e

输出

  File "/Users/hexin/PycharmProjects/py3/day9/1.py", line 11
    print e
          ^
SyntaxError: Missing parentheses in call to 'print'

• 多分支

try:
    msg=input('>>:')
    int(msg) #ValueError
    #
    # print(x) #NameError
    # #
    # # l=[1,2]
    # # l[10] #IndexError
    #
    # 1+'asdfsadfasdf' #TypeError

except ValueError as e:
    print(e)
except NameError:
    print('NameError')
except KeyError as e:
    print(e)

>>:gg
invalid literal for int() with base 10: 'gg'

• 万能异常

在python的异常中，有一个万能异常：Exception，他可以捕获任意异常

s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except Exception as e:
    '丢弃或者执行其他逻辑'
    print(e)

输出

invalid literal for int() with base 10: 'hello'

• try-finally 语句

try-finally 语句无论是否发生异常都将执行最后的代码。

s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except IndexError as e:
    print(e)
except KeyError as e:
    print(e)
except ValueError as e:
    print(e)
#except Exception as e:
#    print(e)
else:
    print('try内代码块没有异常则执行我')
finally:
    print('无论异常与否,都会执行该模块,通常是进行清理工作')

输出

invalid literal for int() with base 10: 'hello'
无论异常与否,都会执行该模块,通常是进行清理工作

• raise主动触发异常

我们可以使用raise语句自己触发异常

raise语法格式如下：

raise [Exception [, args [, traceback]]]

语句中Exception是异常的类型（例如，NameError）参数是一个异常参数值。该参数是可选的，如果不提供，异常的参数是"None"。

最后一个参数是可选的（在实践中很少使用），如果存在，是跟踪异常对象。

try:
    raise TypeError('类型错误')
except Exception as e:
    print(e)

输出

类型错误

• 自定义异常

class hexinException(BaseException):
    def __init__(self,msg):
        self.msg=msg
    def __str__(self):
        return self.msg

try:
    raise hexinException('类型错误')
except hexinException as e:
    print(e)

输出

类型错误