Python之路,第十五篇:Python入门与基础15
python3 异常
异常(基础)
什么是错误?
错误是指由于逻辑或语法错误等,导致一个程序已无法正常执行的问题。
什么是异常?
异常是程序出错时标识的一种状态,当异常发生时,程序不会再向下执行,而转去调用此函数的地方,待处理相应的错误并恢复为正常状态;
try / except / else/ finally 语句
语法:
try:
可能触发异常的语句
except 错误类型1 [as 变量1]:
异常处理语句1
except 错误类型2 [as 变量2]:
异常处理语句2
except (错误类型3, 错误类型4, ...) [as 变量3]:
异常处理语句3
...
except:
异常处理语句other
else:
未发生异常语句
finally:
最终语句
语法说明:
except 子句可以有一个或多个,但至少要有一个
as 子句是用于绑定错误对象的变量,可以省略
else 子句最多只能有一个,也可以省略
finally 子句最多只能有一个,也可以省略不写
处理说明:
1. except子句用来捕获和处理当某种类型的错误发生时,处理异常
2. except 子句会根据错误的类型进行匹配,如匹配成功则调用异常处理语句进行处理,然后程序转为正常状态
3. 如果except子句没有匹配到任何类型的异常则转到except:子句
4. 如果没有任何except子句进行处理,则程序的异常状态会继续下去,并向上层传递
5. 如果没有异常,则执行else 子句中的语句
6. 最后执行finally子句中的语句
练习:
写一个程序,输入学生成绩(0~100之间的整数),如果输入出现异常,则设置此成绩变量的值为0
Python中的错误类型 :
ZeroDivisionError 除(或取模)零
StopIteration 迭代器没有更多的值
OverflowError 数值运算超出最大限制
IOError 输入/输出操作失败
ImportError 导入模块错误
GeneratorExit 生成器发生异常来通知退出
IndexError 序列中没有此索引
FloatingPointError 浮点计算错误
IndentationError 缩进错误
TypeError 对类型无效的操作
ValueError 传入无效的参数
AssertonError 断言语句失败
NameError 未声明/初始化对象
AttributeError 对象没有这个属性
KeyboardInterrupt 用户中断执行(通常是输入Ctrl+c)
更多见: >>> help(__builtins__)
1 def div_apple(n): 2 print("现在有", n, "个苹果,请问分给几个人") 3 d = int(input("请输入人数:")) 4 print("每个人分", n / d, "个苹果") 5 6 7 try: 8 div_apple(10) 9 except ValueError as err: 10 print("出现在值错误异常") 11 print(err) 12 except ZeroDivisionError: 13 print("出现在被除数为零的错误,已转为正常状态") 14 except: 15 print("程序出现错误,已纠正!") 16 else: 17 print("这是else 子句,被执行了") 18 finally: 19 print("这是finnaly子句,我一定会被执行") 20 21 print("程序结束!")
1 def div_apple(n): 2 print("现在有", n, "个苹果,请问分给几个人") 3 try: 4 d = int(input("请输入人数:")) 5 print("每个人分", n / d, "个苹果") 6 except ZeroDivisionError: 7 print("div_apple中已处理被零除错误") 8 9 10 try: 11 div_apple(10) 12 except: 13 print("程序出现错误,已纠正!") 14 else: 15 print("程序没有异常") 16 print("程序结束!")
try / finally 语句
语法:
try:
可能触发异常的语句
finally:
最终语句
说明:
1. finally子句不可以省略
2. 一定不存在except 子句
作用:
通常用try / finally语句来做触发异常时必须要处理的事情,无论异常是否发生,finally子句都会被执行
注:
try / finally语句不会改变程序的(正常/异常)状态
示例见:try_finally.py
1 def frag_egg(): 2 print("打个鸡蛋") 3 print("打开天燃气...") 4 print("找油") 5 try: 6 old = int(input("请输入油的位置:")) 7 print("煎鸡蛋") 8 finally: 9 print("关闭天燃气") 10 # 此处出现异常 11 # 3/0 12 13 14 # frag_egg() 15 16 try: 17 frag_egg() 18 except: 19 print("处理完相应的事儿...") 20 21 print("工作完成,可以就餐了....")
try嵌套 :
示例:
try:
try:
d = int(input("输入一个数:"))
a = 3 / d
finally:
print("内部finally已执行")
except:
print("有异常发生")
finally:
print("外部finally已执行")
raise语句
作用:生成一个错误,让程序进入异常状态;
语法:
raise 异常状态
或
raise 异常对象
1 def make_except(): 2 print("开始") 3 raise ValueError("值错误") 4 print("结束") #不执行 5 6 7 try: 8 make_except() 9 print("ABCD") #不执行 10 except ValueError as e: 11 print("发生错误,值为:",str(e)) 12 except: 13 print("发现错误且已处理") 14 print("程序错误") 15 16 #开始 17 #发生错误,值为: 值错误 18 #程序错误
1 def f(x,y): 2 if y == 0: 3 raise ZeroDivisionError("y的值为0") 4 return x / y 5 6 try: 7 f(100,0) 8 except: 9 print("发生被零除的错误") 10 11 #发生被零除的错误
assert 语句(断言语句)
语法:
assert 真值表达式, 错误数据(通常字符串)
作用:
当真值表达式为False时, 用错误数据创建一个 AssertionError类型的错误,抛出后进入异常状态;
等同于:
if 真值表达式 == False:
raise AssertionError(错误数据)
1 def get_score(): 2 p = int(input("学生的成绩为:")) 3 if p > 100: 4 raise AssertionError("错误,成绩不能大于100!") 5 return p 6 7 try: 8 score = get_score() 9 print("学生的成绩是:",score) 10 except AssertionError as err: 11 print(err) 12 13 ########## 14 def get_score(): 15 p = int(input("学生的成绩为:")) 16 assert p <= 100, "错误,成绩不能大于100!" 17 #if p > 100: 18 # raise AssertionError("错误,成绩不能大于100!") 19 return p 20 21 try: 22 score = get_score() 23 print("学生的成绩是:",score) 24 except AssertionError as err: 25 print(err)
迭代器Interator 和生成器 gennerator
什么是迭代器;
迭代器是指能用next(it)函数取值的对象(实例)
说明:
用iter函数可返回一个可迭代对象的迭代器
迭代器是访问可迭代对象的一种方式;
迭代器只能往前,不会后退;
函数
iter(x)
从一个对象x中返回迭代器,x必须能够提供一个迭代器的对象next(it), 从迭代器it中获取下一个记录,如果无法获取下一条记录,则触发StopIteration异常;
#例子:
1 L = [1,1,2,3,5] 2 it = iter(L) 3 print(next(it)) #1 4 print(next(it)) #1 5 print(next(it)) #2 6 print(next(it)) #3 7 print(next(it)) #5 8 print(next(it)) #StopIteration异常 9 #例子2 10 it = iter(range(1,10,3)) 11 print(next(it)) 12 print(next(it)) 13 print(next(it)) 14 try: 15 print(next(it)) 16 except StopIteration: 17 print("iteration取值结束") 18 #执行结果 19 #1 20 # 21 #7 22 #iteration取值结束 23 #
1 #打印1-10的奇数 2 it = iter(range(1,10,2)) 3 try: 4 while True: 5 print(next(it)) 6 except StopIteration: 7 print("程序结束") 8 #pass 9 10 ## 11 #1 12 #3 13 #5 14 #7 15 #9 16 #程序结束
生成器generator
生成器是能够提供迭代器的对象(实例);
生成器函数
含有yield语句的函数是生成器函数;
注:yield(生成或生产)
yield语句
语法:
yield 表达式
说明:yield用于def函数中,目的是将此函数作为生成器函数使用;
yield用来生成数据,供迭代器next(it)函数使用;
#例子:
1 def my_yield(): 2 print("yield2 之前") 3 yield 2 4 print("yield3 之前") 5 yield 3 6 print("yield5 之前") 7 yield 5 8 print("yield7 之前") 9 yield 7 10 print("生成器函数调用结束") 11 12 13 it = iter(my_yield()) 14 print(next(it)) #2 15 print(next(it)) #3 16 print(next(it)) #5 17 print(next(it)) #7 18 print(next(it)) #"生成器函数调用结束" ,触发StopIteration异常
说明:
生成器函数的调用将返回一个生成器对象,生成器对象是可迭代对象;
在生成器函数内调用return,会产生一个StopIteration异常;
1 def my_yield(): 2 yield 2 3 yield 3 4 return "我是生成器函数里的return语句" 5 #raise StopIteration("我是生成器函数里的return语句") 6 7 it = iter(my_yield()) 8 print(next(it)) 9 print(next(it)) 10 print(next(it)) 11 #StopIteration: 我是生成器函数里的return语句 12 #2 13 #3
练习1
1 #写一个生成器函数 my_yield(x),传入一个终止值,可生成一个生成1,3,5...x奇数的生成器; 2 # 3 # 4 def my_yield(n): 5 L = [] 6 x = 1 7 while x <= n: 8 L.append(x) 9 x += 2 10 return L 11 12 13 for y in my_yield(10): 14 print(y, end=' ') 15 #1 3 5 7 9 16 def my_yield2(n): 17 x = 1 18 while x <= n: 19 yield x 20 x += 2 21 22 23 for y in my_yield2(10): 24 print(y, end=' ') 25 26 #1 3 5 7 9
练习2
1 #写一个生成器函数 myrange(stop)来生成一系列整数, 2 #要求:myrange与range功能完全一样,不允许调用range函数 3 #def myrange(stop): 4 # return range(stop) 5 # 6 #print([x for x in myrange(10)]) 7 ##print([x for x in myrange(5,10)]) 8 ##print([x for x in myrange(5,10,2)]) 9 #for x in range(10) 10 # print(x) 11 #def myrange(s, *args): 12 # return range(s, *args) 13 # 14 #print([x for x in myrange(10)]) 15 #print([x for x in myrange(5,10)]) 16 #print([x for x in myrange(5,10,2)]) 17 #[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] 18 #[5, 6, 7, 8, 9] 19 #[5, 7, 9] 20 #def myrange(s, e=0, step=1): 21 # return range(s,e,step) 22 # 23 ##print([x for x in myrange(10)]) 24 #print([x for x in myrange(5,10)]) 25 #print([x for x in myrange(5,10,2)]) 26 ## 27 def myrange(s, *args): 28 if len(args) == 1: 29 start = s 30 stop = args[0] 31 step = 1 32 elif len(args) == 2: 33 start = s 34 stop,step = args 35 else:#只有一个参数传入时 36 start = 0 37 stop = s 38 step = 1 39 while start < stop: 40 yield start 41 start += 1 42 43 print([x for x in myrange(10)]) 44 print([x for x in myrange(5, 10)]) 45 print([x for x in myrange(5, 10, 2)])
生成器表达式
语法:
(表达式 for 变量 in 可迭代对象 [ if 真值表达式])
注: if 子句可以省略
作用:用推导式形式生成一个新的生成器(可迭代对象)
1 a = [ x for x in range(10) if x % 2 ==1] 2 print(a) #[1, 3, 5, 7, 9] 3 b = ( x for x in range(10) if x % 2 ==1) 4 print(b) #<generator object <genexpr> at 0x00000000021E2A20> 5 print(next(b))#1 6 print(next(b))#3 7 print(next(b))#5 8 print(next(b))#7 9 print(next(b))#9 10 print(next(b))#StopIteration异常
迭代工具函数
作用;生成一个个性化的可迭代对象;
语法:
zip(iter1[, iter2[...]])
返回一个zip对象,此对象用于生成一个元组,此元组的个数由最小的可迭代对象决定;
enumerate(iterable [, start])
生成带索引的迭代器,返回的迭代类型为索引-值对(index - value)对,默认索引从0开始,也可以用start指定;
1 numbers = [ 10086, 10000, 10010, 95588] 2 names = ["中国移动","中国电信","中国联通"] 3 zip_m = zip(numbers, names) 4 for nu, name in zip_m: 5 print(name,"的客服电话是:", nu) 6 7 #中国移动 的客服电话是: 10086 8 #中国电信 的客服电话是: 10000 9 #中国联通 的客服电话是: 10010 10 11 #zip 应用: 字典 12 d = dict(zip(numbers, names)) 13 print(d) 14 #{10000: '中国电信', 10010: '中国联通', 10086: '中国移动'} 15 16 names = ["刘备","关羽", "张飞"] 17 for nu, n in enumerate(names,1): 18 print("第",nu,"个是:",n) 19 20 #第 1 个是: 刘备 21 #第 2 个是: 关羽 22 #第 3 个是: 张飞
文件
什么是文件
文件是存储数据的单位,通常用于长期存储数据;
文件分为普通文件和设备文件;
普通文件是文件名和文件中的数据两部分组成;
文件的打开和关闭
文件是需要在使用时先打开才能读写;
在不使用文件时要关闭,应该及时关闭文件以释放系统资源;
任何操作系统,打开的文件数有最大限制;
打开的文件函数:
open(file , mode='r')
#用于打开一个文件,返回此文件的操作对象,如果打开文件失败则触发错误,抛出异常;
文件关闭方法:
F.close() #关闭文件
文本文件的常用方法:
F.readline() 读取一行数据,如果到达文件尾则返回空行;(字符串包含行尾/n)
F.readlines(n) 返回每行字符串的列表,n代表最大字符数(字节数)
F.writelines(lines) 写入字符串中的列表
f.write(x) 将数据(字符/字节)写入到文件中
F.flush() 把写入文件对象的缓存内容写入的磁盘;
练习1
1 #第一种 2 f = open('test_data1.txt ', mode='r') 3 while True: 4 s = f.readline() 5 if len(s) == 0: break 6 s = s.rstrip() #去掉‘\n’ 7 l = s.split(' ') 8 print("姓名:",l[0],"电话:",l[1]) 9 f.close() 10 #第二种 11 f = open('test_data1.txt ', mode='r') 12 L = f.readlines() 13 #print(L) 14 for s in L: 15 s = s.rstrip() 16 l = s.split(' ') 17 print("姓名:",l[0],"电话:",l[1]) 18 f.close() 19 # 20 try: 21 f = open('test_data1.txt ', mode='r') 22 L = f.readlines() 23 #print(L) 24 for s in L: 25 s = s.rstrip() 26 l = s.split(' ') 27 print("姓名:",l[0],"电话:",l[1]) 28 f.close() 29 except IOError: 30 print("打开文件失败") 31 except: 32 f.close() 33 print("文件已关闭") 34 35 print("程序结束")
模式文件字符串的含义:
‘r’ 指以只读的方式打开文件(默认)
‘w’ 指以写的方式打开文件,删除原文件内容(如果文件不存在,则创建该文件并以只写的方式打开文件)
‘x’ 创建一个新文件,并以写的模式打开,如果文件存在则会产生FileExistError错误;
‘a’ 以追加写方式打开一个文件,如果有原文件则追加到原文件末尾;
‘b’ 用二进制模式打开
‘t’ 用文本文件模式打开(默认)
‘+’ 为更新内容打开一个磁盘文件(可读可写)
注:缺省模式是‘rt’ 帮助help(open)
1 #f = open('newfile.txt','w') 2 #f.writelines(['aaa','bbb','ccc']) #创建文件写入内容aaabbbccc 3 # 4 #f.close() 5 # 6 #f = open('newfile.txt','w') 7 #f.writelines(['aaa\n','bbb\n','ccc\n']) 8 #f.writelines(['ddd\n']) 9 #f.close() 10 #返回结果 11 #aaa 12 #bbb 13 #ccc 14 #ddd 15 # 16 f = open('newfile.txt','w') 17 f.writelines(['aaa\n','bbb\n','ccc\n']) 18 f.writelines(['ddd\n']) 19 f.write('eeee\n') 20 f.close() 21 #aaa 22 #bbb 23 #ccc 24 #ddd 25 #eeee
二进制文件
bytes 类型和 bytearray类型
汉字编码
bytes 类型
以字节为单位存储数据,每个字节的值为0-255 [2**8 -1]
字符串可能是Unicode字符,字节是0-255之间的数
bytes 常量的表示方式:
b'' 空字节串
b'ABCD' 有四个字节的字节串
b'\x41\x42' 有两个字节的字节串
bytes运算(不能包含中文字节串)
+ 、 += 、 * 、 *=
< 、<= > >= == !=
in / not in
bytes 相关的函数:
len(x) 求字节的个数
max(x)
min(x)
sum(x)
any(x)
all(x)
1 b'' 2 b'' 3 b'' 4 b'' 5 b' ' 6 b' ' 7 b'ABCD' 8 b'ABCD' 9 b=b'ABCD' 10 type(b) 11 <class 'bytes'> 12 a=b'EF' 13 a+b 14 b'EFABCD' 15 a += b 16 a 17 b'EFABCD' 18 a 19 b'EFABCD' 20 b 21 b'ABCD' 22 b * 3 23 b'ABCDABCDABCD' 24 b *= 3 25 b 26 b'ABCDABCDABCD' 27 b'AB' > b'AB' 28 False 29 b'ac' > b'ab' 30 True 31 b'ab' != b'AB' 32 True 33 b'\xff' < b'\xee' 34 False 35 b 36 b'ABCDABCDABCD' 37 b'A' in b 38 True 39 b'E' not in b 40 True
创建字节串(bytes)的函数
bytes()创建空的字节串
bytes (整数)
bytes(整型可迭代对象)
bytes(字符串,encoding='utf-8')
字节串可以看做序列,
字节串是不可变的,
>>>help(bytes) 查看帮助
一个汉字(字符)占三个字节串
bytes和str转换
str --> bytes
str.encode(encoding='utf-8') 方法来转换
例:b = "英文abc".encode('utf-8')
bytes ---> str
B.decode(encoding='utf-8')
例:
b'\xe8\x8b\xb1\xe6\x96\x87abc'.decode('utf-8')
1 >>> bytes() 2 b'' 3 >>> bytes(10) #生成10个空字节串 4 b'\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00' 5 >>> bytes([0x41, 0x62, 99, 100]) 6 b'Abcd' 7 >>> bytes([0x41, 0x62, 99, 257]) 8 Traceback (most recent call last): 9 File "<pyshell#3>", line 1, in <module> 10 bytes([0x41, 0x62, 99, 257]) 11 ValueError: bytes must be in range(0, 256) 12 >>> bytes(range(65, 65+26)) 13 b'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ' 14 >>> bytes("ABCD", 'utf-8') 15 b'ABCD' 16 17 >>> bytes("ABCD中文",'utf-8') 18 b'ABCD\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87' 19 >>> bytes("ABCD中",'utf-8') 20 b'ABCD\xe4\xb8\xad' 21 >>> b1 = bytes("ABCD中",'utf-8') 22 >>> for x in b1: 23 print(x, end=' ') 24 25 26 65 66 67 68 228 184 173 27 >>> "英文abc".encode('utf-8') 28 b'\xe8\x8b\xb1\xe6\x96\x87abc' 29 >>> b = "英文abc".encode('utf-8') 30 >>> b 31 b'\xe8\x8b\xb1\xe6\x96\x87abc' 32 >>> b'\xe8\x8b\xb1\xe6\x96\x87abc'.decode('utf-8') 33 '英文abc' 34 >>> b.decode('utf-8') 35 '英文abc' 36 >>>