Python-20-异常处理

一、什么是异常

异常就是程序运行时发生错误的信号（在程序出现错误时，则会产生一个异常，若程序没有处理它，则会抛出该异常，程序的运行也随之终止）

常用异常：

AttributeError 试图访问一个对象没有的树形，比如foo.x，但是foo没有属性x
IOError 输入/输出异常；基本上是无法打开文件
ImportError 无法引入模块或包；基本上是路径问题或名称错误
IndentationError 语法错误（的子类） ；代码没有正确对齐
IndexError 下标索引超出序列边界，比如当x只有三个元素，却试图访问x[5]
KeyError 试图访问字典里不存在的键
KeyboardInterrupt Ctrl+C被按下
NameError 使用一个还未被赋予对象的变量
SyntaxError Python代码非法，代码不能编译(个人认为这是语法错误，写错了）
TypeError 传入对象类型与要求的不符合
UnboundLocalError 试图访问一个还未被设置的局部变量，基本上是由于另有一个同名的全局变量，导致你以为正在访问它
ValueError 传入一个调用者不期望的值，即使值的类型是正确的

二、异常处理

1. 如果错误发生的条件是可预知的，我们需要用if进行处理：在错误发生之前进行预防

AGE=10
while True:
    age=input('>>: ').strip()
    if age.isdigit(): #只有在age为字符串形式的整数时,下列代码才不会出错,该条件是可预知的
        age=int(age)
        if age == AGE:
            print('you got it')
            break

 2. 如果错误发生的条件是不可预知的，则需要用到try...except：在错误发生之后进行处理

#基本语法为
try:
    被检测的代码块
except 异常类型：
    try中一旦检测到异常，就执行这个位置的逻辑
#举例
try:
    f=open('a.txt')
    g=(line.strip() for line in f)
    print(next(g))
    print(next(g))
    print(next(g))
    print(next(g))
    print(next(g))
except StopIteration:
    f.close()

三、抛出异常

在Python中使用raise语句抛出一个指定的异常，我们可以使用类或实例参数调用raise语句引发异常。实例如下：

class EvaException(BaseException):
def __init__(self,msg):
self.msg=msg
def __str__(self):
return self.msg

try:
raise EvaException('类型错误')
except EvaException as e:
print(e)

四、捕捉多个异常

我们前面说了怎么处理一个异常的情况，如果涉及到多个，我们该怎么处理那？
在Python中支持一个try/except语句处理多个异常，语法如下：

try:
<语句>
except <异常名字>：
print（‘异常说明’）
except <异常名字>：
print（‘异常说明’）
try语句的工作方式如下：
　　首次执行try中语句块，如果没有发生异常，则忽略except中的字句，try语句中的代码块执行后结束。如果try语句中的代码块出现异常，try中的剩余语句则会被忽略，
如果异常和eccept中的异常名字一直，相应的except语句就会被执行。如果一个异常也没有匹配，这个异常就会传递给上层的try语句中，一个语句可能包含第一个except语句，
分别处理不同的异常，但是最多只有一个分支会执行。
try:
#a
#1/0
dic = {1:2}
dic[3]
except NameError:
print('名字没有定义，报错了')
except ZeroDivisionError:
print('0不能当做除数，报错了')
except KeyError:
print('没有这个key')

五、异常种的else

我们如果程序执行完异常后还想做其他的事情怎么办？这时我们就可以用到异常中的else了，具体语法如下：

try:
<语句>
except <异常名字> ：
<语句>
except <异常名字>：
<语句>
else：
<语句> #(try语句中没有异常后执行此段代码)
如果在try语句中执行没有发生异常，就会执行else语句，使用else语句比把所有语句都放在try字句里面更好，这样可以避免一些意想不到的而except有没有捕获到的异常：
def func(x,y):
try:
a = x/y
except :
print('Error,happened')
else:
print('It went as execpt')
func(2,1)

六、用户自定义的异常

class MyError(Exception):
def __init__(self, value):
self.value = value
def __str__(self):
return repr(self.value)

try:
raise MyError(2*2)
except MyError as e:
print('My exception occurred, value:', e.value)

My exception occurred, value: 4
raise MyError('oops!')
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in ?
main__.MyError: 'oops!'
在这个例子中，类 Exception 默认的 __init__() 被覆盖。

当创建一个模块有可能抛出多种不同的异常时，一种通常的做法是为这个包建立一个基础异常类，然后基于这个基础类为不同的错误情况创建不同的子类:

class Error(Exception):
"""Base class for exceptions in this module."""
pass

class InputError(Error):
"""Exception raised for errors in the input.

Attributes:
expression -- input expression in which the error occurred
message -- explanation of the error
"""

def __init__(self, expression, message):
self.expression = expression
self.message = message

class TransitionError(Error):
"""Raised when an operation attempts a state transition that's not
allowed.

Attributes:
previous -- state at beginning of transition
next -- attempted new state
message -- explanation of why the specific transition is not allowed
"""

def __init__(self, previous, next, message):
self.previous = previous
self.next = next
self.message = message
大多数的异常的名字都以"Error"结尾，就跟标准的异常命名一样。

七、定义清理行为（finally）

try 语句还有另外一个可选的子句，它定义了无论在任何情况下都会执行的清理行为。 例如:

>>> try:
... raise KeyboardInterrupt
... finally:
... print('Goodbye, world!')
... 
Goodbye, world!
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 2, in <module>
KeyboardInterrupt
以上例子不管 try 子句里面有没有发生异常，finally 子句都会执行。

如果一个异常在 try 子句里（或者在 except 和 else 子句里）被抛出，而又没有任何的 except 把它截住，那么这个异常会在 finally 子句执行后再次被抛出。

下面是一个更加复杂的例子（在同一个 try 语句里包含 except 和 finally 子句）:

>>> def divide(x, y):
try:
result = x / y
except ZeroDivisionError:
print("division by zero!")
else:
print("result is", result)
finally:
print("executing finally clause")

>>> divide(2, 1)
result is 2.0
executing finally clause
>>> divide(2, 0)
division by zero!
executing finally clause
>>> divide("2", "1")
executing finally clause
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in ?
File "<stdin>", line 3, in divide
TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'str'
预定义的清理行为
一些对象定义了标准的清理行为，无论系统是否成功的使用了它，一旦不需要它了，那么这个标准的清理行为就会执行。

这面这个例子展示了尝试打开一个文件，然后把内容打印到屏幕上:

for line in open("myfile.txt"):
print(line, end="")
以上这段代码的问题是，当执行完毕后，文件会保持打开状态，并没有被关闭。

关键词 with 语句就可以保证诸如文件之类的对象在使用完之后一定会正确的执行他的清理方法:

with open("myfile.txt") as f:
for line in f:
print(line, end="")
以上这段代码执行完毕后，就算在处理过程中出问题了，文件 f 总是会关闭。

#1 异常类只能用来处理指定的异常情况，如果非指定异常则无法处理。
s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except IndexError as e: # 未捕获到异常，程序直接报错
    print e

#2 多分支
s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except IndexError as e:
    print(e)
except KeyError as e:
    print(e)
except ValueError as e:
    print(e)

#3 万能异常Exception
s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except Exception as e:
    print(e)

#4 多分支异常与万能异常
#4.1 如果你想要的效果是，无论出现什么异常，我们统一丢弃，或者使用同一段代码逻辑去处理他们，那么骚年，大胆的去做吧，只有一个Exception就足够了。
#4.2 如果你想要的效果是，对于不同的异常我们需要定制不同的处理逻辑，那就需要用到多分支了。

#5 也可以在多分支后来一个Exception
s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except IndexError as e:
    print(e)
except KeyError as e:
    print(e)
except ValueError as e:
    print(e)
except Exception as e:
    print(e)

#6 异常的其他机构
s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except IndexError as e:
    print(e)
except KeyError as e:
    print(e)
except ValueError as e:
    print(e)
#except Exception as e:
#    print(e)
else:
    print('try内代码块没有异常则执行我')
finally:
    print('无论异常与否,都会执行该模块,通常是进行清理工作')

#7 主动触发异常
try:
    raise TypeError('类型错误')
except Exception as e:
    print(e)

#8 自定义异常
class EgonException(BaseException):
    def __init__(self,msg):
        self.msg=msg
    def __str__(self):
        return self.msg

try:
    raise EgonException('类型错误')
except EgonException as e:
    print(e)

#9 断言:assert 条件
assert 1 == 1  
assert 1 == 2

#10 总结try..except

1：把错误处理和真正的工作分开来
2：代码更易组织，更清晰，复杂的工作任务更容易实现；
3：毫无疑问，更安全了，不至于由于一些小的疏忽而使程序意外崩溃了；

python标准异常

异常名称	描述
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
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