Python异常

目标：

• 异常的概念
• 捕获异常
• 异常传递
• 自定义异常

1.异常的概念

• 在程序运行时，如果Python解释器遇到一个错误，会停止程序的执行，并提示一些错误信息，这就是异常
• 程序停止执行并且提示错误信息 这个动作，我们通常称之为异常
• 
• 程序在开发时，很难将 所有的特殊情况 都处理的面面俱到，通过 异常捕获 可以针对突发事件做集中的处理，从而保证程序的稳定性和健壮性

python中的异常：

• TypeError :  不同类型间的无效操作 
  • 不同类型的数据进行运算操作时，会引发TypeError异常
  • 下述信息表明，“str”型数据不能直接与“int”型数据进行比较

    birth = input("birth")
    if birth < 2000:
        print("00前")
    else:
        print("00后")

　　　　　　

• ZeroDivisionError :  除数为0
  • 当除数为0时，会引发ZeroDivisionError异常
  • 下述信息表明，除数不能为0

    print(1/0)

    

• NameError :
  • 尝试访问一个未声明的变量时，会引发NameError异常
  • 下述信息表明，解释器在任何命名空间里都没找到变量b

    a = 1
    c = a+b
    print(c)

    

• SyntaxError :
  • 当解释器发现语法错误时，会引发SynataxError异常
  • 下述示例中，由于for循环的后面缺少冒号，所以导致程序出现如下错误信息

    list_1 = [1,2,3,4]
    for i in list_1
        print(i)

    

• IndentationError :
  • Python最具特色的就时依靠代码块的缩进来体现代码之间的逻辑关系，当缩进错误时，会引发IndentationError（缩进错误）异常
  • 下述示例中，由于for循环语句块没有缩进，所以导致程序出现如下错误信息：

    list_1 = [1,2,3,4]
    for i in list_1:
    print(i)

    

• IndexError :
  • 当使用序列中不存在的索引时，会引发IndexError（索引超出序列的范围）异常
  • 下述示例表明，列表的索引值超出了列表的范围

    list_1 = [1,2,3,4]
    print(list_1[4])

    

• KeyError :
  • 当使用字典中不存在的键时，会引发KeyError（字典中查找一个不存在的关键字）异常
  • 下述信息表明，使用了字典中没有的键

    dict_1 = {
        "one":1,
        "two":2
    }
    print(dict_1["one"])
    print(dict_1["three"])

    

• ValueError :
  • 当传给函数的参数类型不正确时，会引发ValueError（传入无效参数）异常
  • 下述信息表明，int()函数传入了无效的字符串型参数

    a = int("b")

    

• FileNotFoundError :
  • 当试图用只读方式打开一个不存在的文件时，会引发FileNotFoundError (python3.2以前是 IOError) 异常
  • 下述信息表名，没有找到名为“1.txt”的文件或目录

    file = open("1.txt")

    

• AttributeError :
• 当尝试访问未知的对象属性时，会引发AttributeError（尝试访问未知的对象属性）异常
• 上述信息表明，在Car类中没有定义name属性，所以访问name属性时出现异常

  class Car():
      color = "black"
  
  car = Car()
  print(car.color)
  print(car.name)

  

2.捕获异常

2.1简单的捕获异常的语法

• 在程序开发中，如果对某些代码的执行不能确定是否正确，可以增加 try(尝试) 来捕获异常
• 捕获异常最简单的语法格式：

• try:
      尝试执行的代码
  except:
      出现错误的处理

•  try 尝试，下方编写要尝试的代码，不确定是否能够正常执行的代码
• except 如果不是，下方编写尝试失败的代码

　　简单异常捕获演练——要求用户输入整数

• #简单的捕获异常
  try:
      a = int(input("请输入一个整数"))
  except:
      print("请输入一个正确的整数")
  print("*"*30)
  """
  运行结果：
  请输入一个整数5
  ******************************
  
  请输入一个整数abc
  请输入一个正确的整数
  ******************************
  
  """

2.2错误类型捕获

• 在程序执行时，可能会遇到不同类型的异常，并且 需要针对不同类型的异常，做出不同的相应，这个时候就需要捕获错误类型了。
• 语法如下：

  • try:
        #尝试执行的代码
        pass
    except 错误类型1:
        #针对错误类型1，对应的处理代码
        pass
    except 错误类型2:
        #针对错误类型2，对应的处理代码
        pass
    except Exception as result:
        print("未知错误%s" % result)

• 当Python解释器抛出异常时，最后一行错误信息的第一个单词，就是错误类型
• 异常演练：
  • 需求：
    1. 提示用户输入一个整数
    2. 使用8除以用户输入的整数并输出

  • try:
        num = int(input("请输入一个整数，且不能为0："))
        a = 8 / num
        print(a)
    except ValueError:
        print("请输入正确的整数")
    except ZeroDivisionError:
        print("不能输入0")

• 捕获未知错误
  • 在开发时，要预判到所有可能出现的错误，还是有一定难度的
  • 如果希望程序，无论出现任何错误，都不会因为Python解释器抛出异常为终止，可以在增加一个except  Exception as result
    • 演示：假如没有考虑到除以0这种情况

    • try:
          num = int(input("请输入一个整数，且不能为0："))
          a = 8 / num
          print(a)
      except ValueError:
          print("请输入正确的整数")
      except Exception as result:
          print("未知错误%s" % result)
      """
      运行结果：
      请输入一个整数，且不能为0：0
      未知错误division by zero
      """

2.3异常捕获完整语法

• 在实际开发中，为了能够处理复杂的异常情况，完整的异常语法如下：

  • try:
        #尝试执行的代码
        pass
    except 错误类型1:
        #针对错误类型1，对应的处理代码
        pass
    except 错误类型2:
        #针对错误类型2，对应的处理代码
        pass
    except (错误类型3,错误类型4):
        #针对 错误类型3 和 错误类型4 对应的处理代码
        pass
    except Exception as result:
        print("未知错误%s" % result)
    else:
        #没有异常才会执行的代码
        pass
    finally:
        #无论是否有异常，都会执行的代码
        print("无论是否有异常，都会执行的代码")

  • else 只有在没有异常时，才会执行的代码

  • finally 无论是否有异常，都会执行的代码 

3.异常的传递

• 异常的传递——当函数/方法执行出现异常，会将异常传递给 函数/方法的 调用一方
• 如果 传递到主程序 任然 没有异常处理，程序才会被终止

  •  1 #异常的传递性
     2 def fun1():
     3     return int(input("请输入一个整数"))
     4 
     5 def fun2():
     6     fun1()
     7 
     8 fun2()
     9 
    10 """
    11 请输入一个整数a
    12 Traceback (most recent call last):
    13   File "D:python_DMvenvjiaoxue异常异常.py", line 8, in <module>
    14     fun2()
    15   File "D:python_DMvenvjiaoxue异常异常.py", line 6, in fun2
    16     fun1()
    17   File "D:python_DMvenvjiaoxue异常异常.py", line 3, in fun1
    18     return int(input("请输入一个整数"))
    19 ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'a'
    20  传递顺序：3 - > 6 --> 8
    21 
    22 """

• 提示：
  • 在开发中，可以在主函数中增加 异常捕获
  • 而在主函数中调用的其他函数，只要出现异常，都会传递到主函数的 异常捕获 中
  • 这样就不需要在代码中增加大量的 异常捕获，能够保证代码的整洁
  • 代码演示：

    • def fun1():
          return int(input("请输入一个整数"))
      
      def fun2():
          fun1()
      
      try:
          fun2()
      except Exception as result:
          print("未知错误%s"%result)
      
      """
      运行结果：
      请输入一个整数a
      未知错误invalid literal for int() with base 10: 'a'
      """

 

4.抛出raise异常

4.1应用场景

• 在开发中，除了 代码执行错误 Python 解释器 抛出异常之外
• 还可以根据 应用程序 特有的业务需求 主动抛出异常

　　示例：

• 提示用户 输入密码，如果 长度少于8，抛出异常
• 

4.2抛出异常

• Python中提供一个Exception异常类
• 在开发时，如果满足特定业务需求时，希望 抛出异常，可以：
  1. 创建 Exception 的对象
  2. 使用 raise 关键字 抛出异常

• 需求：

  • 定义一个input_password函数，提示用户输入密码
  • 如果用户输入的密码长度<8，主动抛出异常
  • 如果用户输入的密码长度>=8，返回密码

• #抛出异常
  def input_password():
      #提示用户输入密码
      pwd = input("请输入密码")
      #判断密码长度是否>=8，如果大于返回用户输入的密码
      if len(pwd) >= 8:
          return pwd
      #如果<8 主动抛出异常
      #创建异常对象，可以使用错误信息字符串作为参数
      ec = Exception("密码长度不够")
      #主动抛出异常
      raise ec
  
  try:
      print(input_password())
  except Exception as result:
      print(result)
  
  """
  运行结果1：
  请输入密码123456
  密码长度不够
  
  运行结果2：
  请输入密码123456798
  123456798
  """

5.assert语句

assert语句又称为 断言 ，断言表示为一些逻辑表达式，程序员相信，在程序中的某个特定点该表达式值为真，如果为假，就会触发AssertionError异常。assert语句的基本语法格式如下：

assert 逻辑表达式 [,参数]

逻辑上等同于：

if not 逻辑表达式:
    raise AssertionError(参数)

例如：

a = 3
assert a>5, 'a的值应该大于5'
#如果a >= 6 程序就不会报错

 assert语句用来收集用户定义的约束条件，而不是捕获内在的程序设计错误。