【python入门之异常处理】---python 异常处理

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【一】什么是异常

异常是程序运行时可能发生的错误或意外情况。在Python中，异常是一种对象，表示程序执行期间发生的错误。
当出现异常时，程序的正常流程会被中断，而是跳转到异常处理流程。

【二】异常分类

在Python中，异常分为两类：
- 内建异常（Built-in Exceptions）：由Python内部定义的异常，例如ZeroDivisionError、NameError等。
- 用户自定义异常：由程序员自己定义的异常，用于满足特定的业务需求。

【1】常见的异常类型

异常类型	含义	实例
AssertionError	当assert关键字后的条件为假时，程序运行会停止并抛出AssertionError异常	a=3 b=5 assert a+b<5
attributeError	当试图访问的对象属性不存在时排除的异常	age=18 age.len
IndexError	索引超过序列范围会引发此异常	list_a=["python"] list_a=[3]
KeyError	字典中查找一个不存在的关键字时引发此异常	dict_a={'name':'张三'} dict_a['age']
NameError	尝试访问一个未声明的变量时，引发此异常
TypeError	不同类型数据之间的无效操作	1+2+"hello"
ZeroDivisionError	除法运算中除数为0时引发此异常	a=1/0

附：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

【2】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

【三】触发异常

我们可以使用raise语句自己触发异常

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

语句中 Exception 是异常的类型
- （例如，NameError）参数标准异常中任一种，args 是自已提供的异常参数。
- 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。
一个异常可以是一个字符串，类或对象。
- Python的内核提供的异常，大多数都是实例化的类，这是一个类的实例的参数。
- 定义一个异常非常简单，如下所示：

def functionName( level ):
    if level < 1:
        raise Exception("Invalid level!", level)
        # 触发异常后，后面的代码就不会再执行

为了能够捕获异常
- "except"语句必须有用相同的异常来抛出类对象或者字符串。
例如我们捕获以上异常
- "except"语句如下所示：

try:
    正常逻辑
except Exception,err:
    触发自定义异常    
else:
    其余代码

【四】异常处理

捕捉异常可以使用try/except语句。
- try/except语句用来检测try语句块中的错误，从而让except语句捕获异常信息并处理。
- 如果你不想在异常发生时结束你的程序，只需在try里捕获它。
try的工作原理是，当开始一个try语句后，python就在当前程序的上下文中作标记，这样当异常出现时就可以回到这里，try子句先执行，接下来会发生什么依赖于执行时是否出现异常。
- 如果当try后的语句执行时发生异常，python就跳回到try并执行第一个匹配该异常的except子句，异常处理完毕，控制流就通过整个try语句（除非在处理异常时又引发新的异常）。
- 如果在try后的语句里发生了异常，却没有匹配的except子句，异常将被递交到上层的try，或者到程序的最上层（这样将结束程序，并打印默认的出错信息）。
- 如果在try子句执行时没有发生异常，python将执行else语句后的语句（如果有else的话），然后控制流通过整个try语句。

【1】异常捕获语法

（1）语法

try:
    # 正常可能会触发异常的代码
except ExceptionType as e:
    # 触发异常后执行的代码

（2）示例

try:
    name = "Jack"
    name[0] = 'J'
except Exception as e:
    print(f"触发异常 :>>>> {e}")

# 触发异常 :>>>> 'str' object does not support item assignment

（3）分析

字符串不允许索引取值修改值，因此会报错
报错后被except语句捕获到，并将异常信息打印出来

【2】不带任何异常类型使用except

（1）语法

try:
   # 正常的操作
   ...
except:
   # 发生异常，执行这块代码
   ...

（2）示例

try:
    result = 10 / 0
except:
    print("An error occurred")

# An error occurred

（3）分析

在实际代码中不建议使用不带任何异常类型的except语句，因为它会捕获所有异常，包括程序中可能不期望捕获的异常，使得排查问题变得困难。

【3】异常分支语法

（1）语法

try:
    # 正常的操作
    ...
except:
    # 发生异常，执行这块代码
    ...
else:
    # 如果没有异常执行这块代码
    ...

（2）示例

try:
    age = int(input("请输入你的年龄: "))
except ValueError:
    print("Invalid input! Please enter a valid integer.")
else:
    print(f"You entered: {age}")

（3）分析

异常分支语法中的else块中的代码在没有异常发生时执行，它提供了一种清晰的逻辑结构，可以更好地组织代码。

【4】使用相同的except语句来处理多个异常信息

（1）语法

try:
    # 正常的操作
    ...
except(Exception1[, Exception2[, ...ExceptionN]]]):
    # 发生以上多个异常中的一个，执行这块代码
    ...
else:
    # 如果没有异常执行这块代码
    ...

（2）示例

try:
    result = 10 / 0
except (ZeroDivisionError, TypeError) as e:
    print(f"Error: {e}")
else:
    print("No exception occurred")

（3）分析

通过使用相同的except语句处理多个异常，可以简化代码并提高可读性。
多个异常类型可以放在一个元组中，用括号括起来。

【5】无论是否发生异常都将执行最后的代码

（1）语法

try:
	# 正常执行的代码
    ...
except:
    # 发生异常，执行这块代码
finally:
	#退出try时总会执行
    ...

（2）示例

try:
    result = 10 / 0
except ZeroDivisionError as e:
    print(f"Error: {e}")
finally:
    print("Finally block is executed")

（3）分析

finally块中的代码无论是否发生异常都将被执行，常用于资源的释放、清理等操作。

【6】异常可以带上参数

（1）语法

try:
   # 正常的操作
   ...
except ExceptionType as  Argument:
    # 你可以在这输出 Argument 的值...
    ...

（2）示例

age = input("请输入年龄:>>>> ")
# 定义函数
try:
    res = int(age)
except ValueError as Argument:
    print(f"参数没有包含数字 :>>> {age} 异常为 :>>> {Argument}")

# 结果：参数没有包含数字 :>>> jack 异常为 :>>> invalid literal for int() with base 10: 'jack'

（3）分析

当异常发生时，异常对象可以携带一些有用的信息，例如错误消息，通过捕获异常并使用异常对象，可以更好地了解和处理异常情况。

【7】自定义异常

通过创建一个新的异常类，程序可以命名它们自己的异常。
异常应该是典型的继承自Exception类，通过直接或间接的方式。
- 以下为与RuntimeError相关的实例
  - 实例中创建了一个类，基类为RuntimeError，用于在异常触发时输出更多的信息。
- 在try语句块中
  - 用户自定义的异常后执行except块语句
  - 变量 e 是用于创建Networkerror类的实例。

class Networkerror(RuntimeError):
    def __init__(self, arg):
        self.args = arg


# 在你定义以上类后，你可以触发该异常，如下所示：
try:
    raise Networkerror("Bad hostname")
except Networkerror as e:
    print(e.args)

# ('B', 'a', 'd', ' ', 'h', 'o', 's', 't', 'n', 'a', 'm', 'e')

【五】断言(assert)

断言是一种声明，用于在代码中标记出预期的状态。
如果断言的条件为False，则会触发AssertionError异常。

【1】语法

assert condition, message

condition：断言的条件，如果为False，则触发异常。
message：可选参数，用于指定触发异常时的错误消息。

【2】示例

x = 5
assert x > 0, "x must be positive"

断言通常用于在代码中检查某个条件是否满足，如果不满足则抛出异常，有助于及早发现程序中的错误。

（1）简单使用

def divide(dividend, divisor):
    assert divisor != 0, "Divide by zero"
    return dividend / divisor

print(divide(10, 5))   # 输出：2.0
print(divide(10, 0))   # 输出：AssertionError: Divide by zero

（2）指定错误信息

def divide(dividend, divisor):
    assert divisor != 0, "Divide by zero - dividend: %d" % dividend
    return dividend / divisor

print(divide(10, 5))   # 输出：2.0
print(divide(10, 0))   # 输出：AssertionError: Divide by zero - dividend: 10

（3）简化代码

def divide(dividend, divisor):
    return dividend / divisor if divisor != 0 else None

result = divide(10, 0)
assert result is not None, "Divide by zero"
print(result)

【3】小结

需要注意的是，assert语句通常用于调试和测试时使用。
在生产环境中，它可能会导致意想不到的错误产生，因此不应常规使用。
并且，assert语句是有副作用的，因此不应该在实现的逻辑中使用。

【六】总结

Python常见的异常类型分为语法错误和运行时错误，对于运行时错误，我们可以采用try except进行异常捕获，从而进行处理。不确定异常类型时，可用万能异常捕获：Exception，能够确定异常类型时，可以指定异常类型，例如：FileNotFoundError、IndexError......当可能存在多个异常时，既可以定义多个except来捕获多个异常，也可以在一个except中声明多个异常。

posted @ 2023-12-06 19:49 Unfool 阅读(59) 评论(0) 编辑收藏举报

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【一】什么是异常

【二】异常分类

【1】常见的异常类型

附：BaseException(所有异常的基类)

【2】Warning(警告的基类)

【三】触发异常

【四】异常处理

【1】异常捕获语法

（1）语法

（2）示例

（3）分析

【2】不带任何异常类型使用except

（1）语法

（2）示例

（3）分析

【3】异常分支语法

（1）语法

（2）示例

（3）分析

【4】使用相同的except语句来处理多个异常信息

（1）语法

（2）示例

（3）分析

【5】无论是否发生异常都将执行最后的代码

（1）语法

（2）示例

（3）分析

【6】异常可以带上参数

（1）语法

（2）示例

（3）分析

【7】自定义异常

【五】断言(assert)

【1】语法

【2】示例

（1）简单使用

（2）指定错误信息

（3）简化代码

【3】小结

【六】总结

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