【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。
【1】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
【二】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
【三】异常处理
【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 = "Dream"
name[0] = 'd'
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 :>>> dream 异常为 :>>> invalid literal for int() with base 10: 'dream'
（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。
- 以下为与RuntimeError相关的实例
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。