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python 异常处理
异常机制本质
异常是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等
所谓异常处理，就是指程序再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的运行
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。
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: 好释器得到该异后，寻相应的代码本处理该异。
try...except...
try:
a = 3 / 0
except ZeroDivisionError as error:
print(error)
# result
# division by zero
try...except...except...
try:
while True:
a = int(input("请输入一个数字:"))
if a == 888:
break
b = int(input("请输入一个数字:"))
if b == 888:
break
print("正在计算{0} 除以 {1}".format(a, b))
calculate = a / b
print("结果为:{0}".format(calculate))
except ZeroDivisionError:
print("0 不能做除数！！")
except ValueError:
print("您输入的不是数字！！！")
"""
result:
请输入一个数字:1
请输入一个数字:0
正在计算1 除以 0
0 不能做除数！！
===========================
请输入一个数字:1
请输入一个数字:abc
您输入的不是数字！！！
"""
try...except...else
try...except...else结构增加了“else块”，如果try中没有抛出异常，则执行else块，如果try块中抛出异常，则执行excetp，不执行else块。
# coding = utf-8
try:
a = int(input("请输入一个数字:"))
b = int(input("请输入一个数字:"))
print("正在计算{0} 除以 {1}".format(a, b))
calculate = a / b
except ZeroDivisionError:
print("0 不能做除数！！")
except ValueError:
print("您输入的不是数字！！！")
else:
print("结果为:{0}".format(calculate))
"""
result:
请输入一个数字:1
请输入一个数字:10
正在计算1 除以 10
结果为:0.1
================================
请输入一个数字:2
请输入一个数字:0
正在计算2 除以 0
0 不能做除数！！
"""
try...except...else...finally
try...except...else...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。
try:
a = int(input("请输入一个数字:"))
b = int(input("请输入一个数字:"))
print("正在计算{0} 除以 {1}".format(a, b))
calculate = a / b
except ZeroDivisionError:
print("0 不能做除数！！")
except ValueError:
print("您输入的不是数字！！！")
else:
print("结果为:{0}".format(calculate))
finally:
print("程序结束")
"""
result：
请输入一个数字:1
请输入一个数字:0
正在计算1 除以 0
0 不能做除数！！
程序结束
==============================
请输入一个数字:1
请输入一个数字:2
正在计算1 除以 2
结果为:0.5
程序结束
"""
常见异常汇总和说明
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。
异常结构中return的使用方式
def test01():
print('step1')
try:
x = 3 / 0
# return 'a'
except:
print('step2')
print('异常：0不能作为除数')
# return 'b'
finally:
print('step3')
# return 'c'
print('step4')
return 'd' # 老师：一般不要把return语句放到try、except、else、finally块中，会发生一些意想不到的错误。建议放到最后。
print(test01())
"""
result:
step1
step2
异常：0不能作为除数
step3
step4
d
"""
return不在最后，所以执行到return本来程序执行要终止，但是还是会把finally块的代码执行完，之后就不执行了。
异常结构中return的使用方式
def test01():
print('step1')
try:
x = 3 / 0
# return 'a'
except:
print('step2')
print('异常：0不能作为除数')
return 'b'
finally:
print('step3')
# return 'c'
print('step4')
# return 'd' # 一般不要把return语句放到try、except、else、finally块中，会发生一些意想不到的错误。建议放到最后。
print(test01())
"""
result:
step1
step2
异常：0不能作为除数
step3
b
"""
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，达到EOF标记 |
| Exception | 常规错误的基类 |
| FloatPointError | 浮点计算错误 |
| FutureWarning | 关于构造语义将来会有改变的警告 |
| GeneratorExit | 生成器（generator）发生异常，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 |
| 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 | 无效查询的基类 |
| MemoryError | 内存溢出错误（对Python解释器来说不是致命的） |
| 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 | 可以的运行时行为（Runtime Behavior）的警告 |
| StandardError | 所有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 | 可以的语法的警告 |
| SystemError | 一般的解释器系统错误 |
| SystemExit | 解释器请求退出 |
| TabError | Tab和空格键混用 |
| TypeError | 对类型无效的操作 |
| UnboundLocalError | 访问未初始化的本地变量 |
| UnicodeDecodeError | Unicode编码时的错误 |
| UnicodeError | Unicode相关的错误 |
| UnicodeTranslateError | Unicode转换时的错误 |
| 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…as语句
with通过__enter__方法初始化，然后在__exit__中做善后以及处理异常。其中__enter__()方法在语句体（with语句包裹起来的代码块）执行之前进入运行，exit()方法在语句体执行完毕退出后运行。
with 语句适用于对资源进行访问的场合，确保不管使用过程中是否发生异常都会执行必要的“清理”操作，释放资源，比如文件使用后自动关闭、线程中锁的自动获取和释放等。
With语句的基本语法格式:
with expression [as target]:
with-block
expression：是一个需要执行的表达式；
target：是一个变量或者元组，存储的是expression表达式执行返回的结果，可选参数。
with语句原理
上下文管理协议（Context Management Protocol）：包含方法 enter()和__exit__()，支持该协议的对象要实现这两个方法。
上下文管理器（Context Manager）：支持上下文管理协议的对象，这种对象实现了__enter__()和__exit__()方法。上下文管理器定义执行with语句时要建立的运行时上下文，负责执行with语句块上下文中的进入与退出操作。通常使用with语句调用上下文管理器，也可以通过直接调用其方法来使用。
例：执行过程:
with EXPR as VAR:
BLOCK
-
执行EXPR，生成上下文管理器context_manager；
-
获取上下文管理器的__exit()__方法，并保存起来用于之后的调用；
-
调用上下文管理器的__enter__()方法；如果使用了as子句，则将__enter__()方法的返回值赋值给as子句中的VAR；
-
执行BLOCK中的表达式；
-
不管是否执行过程中是否发生了异常，执行上下文管理器的__exit__()方法，exit()方法负责执行“清理”工作，如释放资源等。如果执行过程中没有出现异常，或者语句体中执行了语句break/continue/return，则以None作为参数调用__exit__(None, None, None)；如果执行过程中出现异常，则使用sys.exc_info得到的异常信息为参数调用__exit__(exc_type, exc_value, exc_traceback)；
-
出现异常时，如果__exit__(type, value, traceback)返回False，则会重新抛出异常，让with之外的语句逻辑来处理异常，这也是通用做法；如果返回True，则忽略异常，不再对异常进行处理。
trackback 模块
程序很多时候是服务器在运行，不会时时刻刻有人在电脑前看着，应用Trackback模块将错误信息写入日志文件中，可以便于运维人员定期去翻阅异常记录文件查错。
*【例】使用 Traceback 模块打印异常信息 *
import traceback
try:
print('step1')
num = 1 / 0
except:
# open()的'a'模式（可以联系append方法去理解和记忆），打开一个文件用于追加。如果该文件已
with open(r"traceback.txt", 'a') as f:
# 存在，文件指针将会放在文件的结尾，也就是说新的内容会被写入到已有内容之后；如果该文件不存在，创建新文件进行写入。
traceback.print_exc(file=f)
raise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，一般自定义异常需要重写__str__方法：
class AgeError(Exception):
def __init__(self, errorinfo):
super().__init__(self)
self.errorinfo = errorinfo
def __str__(self):
return str(self.errorinfo) + "这个年龄超出范围，"+ "年龄应该在1到150之间"
if __name__ == "__main__":
age = int(input("输入一个年龄："))
if age > 1 and age < 150:
print("年龄是：{0}".format(age))
else:
raise AgeError(age)
"""
result:
输入一个年龄：19
年龄是：19
=============================
Traceback (most recent call last):
File "c:\Users\chenh\OneDrive\Data Learn\Python 基础\课堂笔记\09\try.py", line 16, in <module>
raise AgeError(age)
AgeError: 200这个年龄超出范围，年龄应该在1到150之间
"""