异常
异常机制本质
异常指程序运行过程中出现的非正常现象,例如用户输入错误、除数为零、需 要处理的文件不存在、数组下标越界等。 所谓异常处理,就是指程序在出现问题时依然可以正确的执行剩余的程序,而 不会因为异常而终止程序执行。
python 中,引进了很多用来描述和处理异常的类,称为异常类。异常类定义中 包含了该类异常的信息和对异常进行处理的方法。下面较为完整的展示了 python 中内建异常类的继承层次:
python 中一切都是对象,异常也采用对象的方式来处理。处理过程:
- 抛出异常:在执行一个方法时,如果发生异常,则这个方法生成代表该 异常的一个对象,停止当前执行路径,并把异常对象提交给解释器。
- 捕获异常:解释器得到该异常后,寻找相应的代码来处理该异常。
try…一个 except 结构
try…except 是最常见的异常处理结构。
结构如下:
try:
被监控的可能引发异常的语句块
except BaseException [as e]:
异常处理语句块
try 块包含着可能引发异常的代码,except 块则用来捕捉和处理发生的异常。执行的时 候,如果 try 块中没有引发异常,则跳过 ecept 块继续执行后续代码;执行的时候,如果 try块中发生了异常,则跳过 try 块中的后续代码,跳到相应的 except 块中处理异常;异常处理 完后,继续执行后续代码。
try…多个 except 结构
上面的结构可以捕获所有的异常,工作中也很常见。但是,从经典理论考虑,一般建议 尽量捕获可能出现的多个异常(按照先子类后父类的顺序),并且针对性的写出异常处理代 码。为了避免遗漏可能出现的异常,可以在最后增加 BaseException。结构如下:
try:
被监控的、可能引发异常的语句块
except Exception1:
处理 Exception1 的语句块
except Exception2:
处理 Exception2 的语句块
... except BaseException:
处理可能遗漏的异常的语句块
try…except…else 结构
try…except…else 结构增加了“else 块”。如果 try 块中没有抛出异常,则执行 else 块。如果 try 块中抛出异常,则执行 except 块,不执行 else 块。
try…except…finally 结构 try…except…finally 结构中,finally 块无论是否发生异常都会被执行;通常用来释放 try 块中 申请的资源。
return 语句和异常处理问题 由于 return 有两种作用:结束方法运行、返回值。我们一般不把 return 放到异常处理结构 中,而是放到方法最后。
常见异常汇总
异常名称 | 说明 |
---|---|
ArithmeticError | 所有数值计算错误的基类 |
AssertionError | 断言语句失败 |
AttributeError | 对象没有这个属性 |
BaseException | 所有异常的基类 |
DeprecationWarning | 关于被弃用的特征的警告 |
EnvironmentError | 操作系统错误的基类 |
EOFError | 没有内建输入,到达 EOF 标记 |
Exception | 常规错误的基类 |
FloatingPointError | 浮点计算错误 |
FutureWarning | 关于构造将来语义会有改变的警告 |
GeneratorExit | 生成器(generator)发生异常来通知退出 |
ImportError | 导入模块/对象失败 |
IndentationError | 缩进错误 |
IndexError | 序列中没有此索引(index) |
IOError | 输入/输出操作失败 |
KeyboardInterrupt | 用户中断执行(通常是输入^C) |
KeyError | 映射中没有这个键 |
LookupError | 无效数据查询的基类 |
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) |
NotImplementedError | 尚未实现的方法 |
OSError | 操作系统错误 |
OverflowError | 数值运算超出最大限制 |
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 |
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 |
RuntimeWarning | 可疑的运行时行为(runtime behavior)的警告 |
StandardError | 所有的内建标准异常的基类 |
StopIteration | 迭代器没有更多的值 |
SyntaxError Python | 语法错误 |
SyntaxWarning | 可疑的语法的警告 |
SystemError | 一般的解释器系统错误 |
SystemExit | 解释器请求退出 |
TabError | Tab 和空格混用 TypeError 对类型无效的操作 |
UnboundLocalError | 访问未初始化的本地变量 |
UnicodeDecodeError | Unicode 解码时的错误 |
UnicodeEncodeError | Unicode 编码时错误 |
UnicodeError | Unicode 相关的错误 |
UnicodeTranslateError | Unicode 转换时错误 |
UserWarning | 用户代码生成的警告 |
ValueError | 传入无效的参数 Warning 警告的基类 |
WindowsError | 系统调用失败 |
ZeroDivisionError | 除(或取模)零 (所有数据类型) |
with 上下文管理
finally 块由于是否发生异常都会执行,通常我们放释放资源的代码。其实,我们可以通 过 with 上下文管理,更方便的实现释放资源的操作。
with 上下文管理的语法结构如下:
with context_expr [ as var]:
语句块 with
上下文管理可以自动管理资源,在 with 代码块执行完毕后自动还原进入该代码之前的 现场或上下文。不论何种原因跳出 with 块,不论是否有异常,总能保证资源正常释放。极 大的简化了工作,在文件操作、网络通信相关的场合非常常用。
trackback 模块
#coding=utf-8
import traceback
try:
print("step1")
num = 1/0
except:
traceback.print_exc()
运行结果:
step1 Traceback (most recent call last): File
"C:/Users/Administrator/PycharmProjects/mypro_exception/my01.py", line 7, in
<module> num = 1/0 ZeroDivisionError: division by zero Process finished with exit
code 0
使用 traceback 将异常信息写入日志文件
#coding=utf-8
import traceback
try:
print("step1")
num = 1/0
except: with open("d:/a.log","a") as f:
traceback.print_exc(file=f)
自定义异常类
程序开发中,有时候我们也需要自己定义异常类。自定义异常类一般都是运行时异常,通常 继承 Exception 或其子类即可。命名一般以 Error、Exception 为后缀。 自定义异常由 raise 语句主动抛出。
自定义异常类和 raise 语句
#coding=utf-8
#测试自定义异常类
class AgeError(Exception):
#继承
Exception def __init__(self,errorInfo):
Exception.__init__(self)
self.errorInfo = errorInfo
def __str__(self):
return str(self.errorInfo)+",年龄错误!应该在 1-150 之间"
############测试代码################
if __name__ == "__main__": #如果为 True,则模块是作为独立文件运行, 可以执行测试代码
age = int(input("输入一个年龄:"))
if age<1 or age>150:
raise AgeError(age)
else:
print("正常的年龄:",age)
执行结果如下:
输入一个年龄:200
Traceback (most recent call last):
File "C:/Users/Administrator/PycharmProjects/mypro_exception/my10.py", line 16,
in <module> raise AgeError(age) __main__.AgeError: 200,年龄错误!应该在 1-150 之间
使用一个快捕捉多个异常:
``python
def model_exception(x,y):
try:
b = name
a =x/y
except(ZeroDivisionError,NameError,TypeError):
print(‘one of ZeroDivisionError or NameError or TypeError happend’)
#调用函数结果
model_exception(2,0)
**输出如下:**
one of ZeroDivisionError or NameError or TypeError happend