python 错误捕获机制分析
python语言是编程中使用率在Top 3之内的语言。python语言以灵活与简单著称，那么越是灵活的语言越需要判断出错的功力。
简单示例
以下是一个简单的错误程序，被除数不可为0，那么看看该代码的执行。
a = 10 b = 0 c = a / b print c
出错报告是：在文件error_three.py 的第5行 c = a / b报错，原因是整数除法或者取模运算的被除数为0
解释异常被捕获的流程：当程序运行到 c = a / b时，有异常产生，然后python解释器就捕获了该异常，并判断异常的类型，最后将该异常抛出，终止了程序的运行
python的异常捕获原则是这样的：程序某一行产生异常，解释器会一层层的上报，寻找异常的捕获代码。如果解释一直上报到main()函数中都没有捕获异常的语句，那么main()函数会捕获到异常，并抛出异常。
下面看一个复杂一点的函数异常处理：
1 #coding:utf-8 2 3 def get_num(): 4 num = int(input("input you num:"))
return num 5 6 def fun_two(): 7 num = get_num() 8 div = 10 -num 9 return div 10 11 def fun_three(): 12 two_num = fun_two() 13 three_num = 10 / two_num 14 print three_num 15 16 17 if __name__ == '__main__': 18 fun_three()
这里产生异常的点有两个：
1、被除数为0，在13行
2、输入类型错误在4行
首先我们看第一个异常：
输入10，div = 10 - 10 = 0，three_num = 10 / 0，然后报错。
具体分析报错信息，从上到下：
1、错误出现在文件error_two.py中的19行，出错函数：fun_three
2、在fun_three中的14行，代码：three_num = 10 / two_num中报错，原因是：被除数不能为0。
按照python解释器的工作原理：程序在14行出错，然后一层层上报到main函数，main函数从上到下找到出错点。下面看看第二个错误是不是也符合这个规律。
出错解释：
1、程序在19行出错，出错函数是：fun_three
2、fun_three内部在13行出错，出错代码是函数：two_num = fun_two()
3、fun_two内部在8行出错，出错代码是函数：num = get_num()
4、get_num函数在第4行出错，出错代码是：num = int(input("input you num:")) 。出错原因是：类型错误，int()函数不能转化非数字类型的函数
从以上的分析来看，我们按照一个规律肯定能找到程序出错的地方和原因。但是光找到出错的地方还不够，还要能够自动的处理这些错误。程序要达到的效果是坚决不出错误，万一出了错误也要能够自动的捕获错误，记录下来。本着个原则，我们看看在python中是如果主动捕获错误的。
以第一个简单的程序为例，报错如下：
错误的确是显示出来了，但是程序也停止了。这里有三点要求没有达到：
1、程序终止了，后面如果还有重要代码也无法执行了
2、程序是给大众使用的，程序员肯定能看懂错误原因，但是普通人就不好说了。错误提示没有
3、程序出错也没有错误日志记录，当然前提是需要的话
捕获异常
那么给这个简单的小程序加一个异常捕获的代码：
1 #coding:utf-8 2 a = 10 3 4 b = 0 5 try: 6 c = a / b 7 except: 8 print "程序出现了异常" 9 else: 10 print c
再次执行看看：
这样异常就被except捕获到了。并且捕获到之后打印出except中的提示信息。
python中标准的程序异常捕获语句是：
try 可能出错的语句 except: 捕获到的异常
一直提到异常，前面我们也见过了两个异常，分别是：TypeError和ZeroDivisionError，这两个异常说的是类型异常和被除数为0。聪明的读者你肯定想到python已经定了常见的，大量的异常类型。是的，具体来说python定义的异常有如下：
1 BaseException 2 +-- SystemExit 3 +-- KeyboardInterrupt 4 +-- GeneratorExit 5 +-- Exception 6 +-- StopIteration 7 +-- StopAsyncIteration 8 +-- ArithmeticError 9 | +-- FloatingPointError 10 | +-- OverflowError 11 | +-- ZeroDivisionError 12 +-- AssertionError 13 +-- AttributeError 14 +-- BufferError 15 +-- EOFError 16 +-- ImportError 17 +-- ModuleNotFoundError 18 +-- LookupError 19 | +-- IndexError 20 | +-- KeyError 21 +-- MemoryError 22 +-- NameError 23 | +-- UnboundLocalError 24 +-- OSError 25 | +-- BlockingIOError 26 | +-- ChildProcessError 27 | +-- ConnectionError 28 | | +-- BrokenPipeError 29 | | +-- ConnectionAbortedError 30 | | +-- ConnectionRefusedError 31 | | +-- ConnectionResetError 32 | +-- FileExistsError 33 | +-- FileNotFoundError 34 | +-- InterruptedError 35 | +-- IsADirectoryError 36 | +-- NotADirectoryError 37 | +-- PermissionError 38 | +-- ProcessLookupError 39 | +-- TimeoutError 40 +-- ReferenceError 41 +-- RuntimeError 42 | +-- NotImplementedError 43 | +-- RecursionError 44 +-- SyntaxError 45 | +-- IndentationError 46 | +-- TabError 47 +-- SystemError 48 +-- TypeError 49 +-- ValueError 50 | +-- UnicodeError 51 | +-- UnicodeDecodeError 52 | +-- UnicodeEncodeError 53 | +-- UnicodeTranslateError 54 +-- Warning 55 +-- DeprecationWarning 56 +-- PendingDeprecationWarning 57 +-- RuntimeWarning 58 +-- SyntaxWarning 59 +-- UserWarning 60 +-- FutureWarning 61 +-- ImportWarning 62 +-- UnicodeWarning 63 +-- BytesWarning 64 +-- ResourceWarning
常见的异常类型如下：
AttributeError：属性错误，特性引用和赋值失败时会引发属性错误
NameError：试图访问的变量名不存在
SyntaxError：语法错误，代码形式错误
Exception：所有异常的基类，因为所有python异常类都是基类Exception的其中一员，异常都是从基类Exception继承的，并且都在exceptions python 模块中定义。
IOError：python ioerror，一般常见于打开不存在文件时会引发IOError错误，也可以解理为输出输入错误
KeyError：使用了映射中不存在的关键字（键）时引发的关键字错误
IndexError：索引错误，使用的索引不存在，常索引超出序列范围
TypeError：类型错误，内建操作或是函数应于在了错误类型的对象时会引发类型错误
ZeroDivisonError：除数为0，在用除法操作时，第二个参数为0时引发了该错误
ValueError：值错误，传给对象的参数类型不正确，像是给int()函数传入了字符串数据类型的参数。
标准异常捕获
在上面的处理函数中我都是用异常的基类去捕获异常的。这样做有一个不好的地方就是我们虽然能捕获异常，但是不能看出是哪一个异常。使用更精确的异常捕获类型能够精确找到出错点。
1 #coding:utf-8 2 3 def get_num(): 4 try: 5 num = int(input("input you num:")) 6 except TypeError,e: 7 print e 8 9 def fun_two(): 10 num = get_num() 11 div = 10 -num 12 return div 13 14 def fun_three(): 15 two_num = fun_two() 16 three_num = 10 / two_num 17 print three_num 18 19 20 if __name__ == '__main__': 21 fun_three()
怎么还是报错了，不是捕获了异常了吗?这里要看清楚，我是在输入的时候捕获的异常，并且异常也捕获到了，看前两行的输出信息：int()函数的参数一定要是一个字符串或者数字，不能使type类型。按照之前的规律去分析一下这里的报错在哪里。
1、报错在21行，函数fun_three
2、fun_three函数中的15行报错，two_num = fun_two()
3、fun_two函数中11行报错，报错代码是：div = 10 - num,报错信息是：TypeError，不支持int类型和空类型的变量相减
这里就是另一个错误了，输入在前，相减在后。至少说明两个问题：一、在输入时精确捕获到异常TypeError；二、捕获异常后面的代码能够正常运行。那么我虽然捕获到了异常，但程序还是异常终止了。原因在于捕获的位置不是最佳位置。尝试换一个位置来试试。
1 #coding:utf-8 2 3 def get_num(): 4 num = int(input("input you num:")) 5 return num 6 7 def fun_two(): 8 num = get_num() 9 div = 10 -num 10 return div 11 12 def fun_three(): 13 try: 14 two_num = fun_two() 15 three_num = 10 / two_num 16 print three_num 17 except (TypeError,ZeroDivisionError),e: 18 print e 19 20 21 if __name__ == '__main__': 22 fun_three()
将错误捕获加在最后调用的地方，并且针对两种可能出现的错误都做了捕获。那么这里理论上就能捕获两个可能出现的错误。我们看看结果如何：
可以看到两种错误都能够捕获到，并且没有报出异常信息。以python解释器错误抛出的规则来分析:
一、当输入为字符串“str”时，程序报错，然后解释器一层层向上寻找异常捕获的语句；
二、在get_num()函数中没有，向上寻找调用它的函数fun_two()，任然没有；
三、继续向上寻找调用fun_two的函数fun_three，在fun_three中寻找到捕获异常的语句except (TypeError,ZeroDivisionError),e
四、捕获到异常之后抛出异常。
python标准出错处理
在编码中常用的出错处理机制是：
try: 可能出错的地方 except： 错误捕获，出错时要执行的代码 else: 没有错误时要执行代码 finally： 不管有没有错误都要执行的代码
这种出错处理适用于不管有没有出错，都一定要执行某些操作。常见的是打开了文件，不管是否打开成功，都要关闭。
例如：
1 #coding:utf-8 2 3 try: 4 f = open('file.txt','w') 5 print f.read() 6 f.close() 7 except IOError,e: 8 print e 9 else: 10 print f.read() 11 finally: 12 if f: 13 f.close()
以写方式打开一个文件，但是却有读操作，这样就会报错。虽然按照文件处理规范，在打开之后也添加了关闭文件的代码，报错之后的代码不会执行，所有这个错误会被except IOError捕获。但是捕获之后打开的文件并没有关闭，文件连接是消耗资源的事件，那么在finally中就要关闭文件连接。
合适的错误捕获能够增加程序的健壮性，是在编码中一定要能够熟练使用的技巧。
