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Python编程中的异常处理教程

1、异常简介
从软件方面来说,错误是语法或是逻辑上的,当python检测到一个错误时,解释器就会指出当前流已经无法继续执行下去,这时候就出现了异常。异常分为两个阶段:首先是引起异常发生的错误,然后是检测和采取可能的措施。常见异常有
NameError、ZeroDivisionError、SyntaxError、IndexError、KeyError、IOError、AttributeError、ValueError、
TypeError等。所有的标准/内建异常都是从根异常派生的,目前,有3个直接从BaseException派生的异常子类:SystemExit,KeyboardInterrupt和Exception。其它的所有的内建异常都是Exception的子类。
2、异常检测及处理
异常可以通过try语句来检测,有两种主要形式:try-except和try-finally。前者可以添加一个可选的else子句来处理没有检测到异常的情况。一个try语句可以对应一个或多个except语句,但只能对应一个finally子句,except用来捕获并处理异常,可以处理多个异常,也可以指定可选的异常参数(将会是一个包含来自异常的代码的诊断信息的类实例,异常参数自身会组成一个元组,并存储为类实例的属性),要避免裸except(会捕获所有异常,没有机会保存异常发生的原因,虽然可以通过sys.exc_info()获得,但不推荐,如果想捕获所有异常,可以在except中使用BaseException类,而Exception类不包括KeyboardInterrupt和SystemExit),finally无论发生错误与否都会执行。try-except-finally是个复合语句。try检测到异常时,try语句块中的剩余代码是不会执行的,异常会延着堆栈向上提交,直到找到合适的异常处理器,如果到达最顶层仍然没有找到对应的处理器,python解释器会显示出跟踪返回消息,然后退出。
try-except语法如下:

try: 
  try_suite 
except Exception1[, reason1]: 
  suite_for_exception_ Exception1 
except Exception2[, reason2]: 
  suite_for_exception_ Exception2 
except (Exception3, Exception4)[, reason3_4]: 
  suite_for_exceptions_ Exception3_and_Exception4 
except (Exc5[, Exc6[, ... ExcN]])[, reason]: 
  suite_for_exceptions_ Exc5_to_ExcN 
else: 
  suite_for_no_exception 
finally: 
  suite_always_run 

可同时捕捉多个异常,可捕捉异常对象,可忽略异常类型以捕捉所有异常

>>> try: 
  x = int(input('input x:')) 
  y = int(input('input y:')) 
  print('x/y = ',x/y) 
except ZeroDivisionError: #捕捉除0异常 
  print("ZeroDivision") 
except (TypeError,ValueError) as e: #捕捉多个异常,并将异常对象输出 
  print(e) 
except: #捕捉其余类型异常 
  print("it's still wrong") 
 
   
input x:12 
input y:0 
ZeroDivision 
>>> try: 
  x = int(input('input x:')) 
  y = int(input('input y:')) 
  print('x/y = ',x/y) 
except ZeroDivisionError: #捕捉除0异常 
  print("ZeroDivision") 
except (TypeError,ValueError) as e: #捕捉多个异常,并将异常对象输出 
  print(e) 
except: #捕捉其余类型异常 
  print("it's still wrong") 
 
   
input x:12 
input y:y 
invalid literal for int() with base 10: 'y' 

try/except 可以加上 else 语句,实现在没有异常时执行什么

>>> try: 
  x = int(input('input x:')) 
  y = int(input('input y:')) 
  print('x/y = ',x/y) 
except ZeroDivisionError: #捕捉除0异常 
  print("ZeroDivision") 
except (TypeError,ValueError) as e: #捕捉多个异常 
  print(e) 
except: #捕捉其余类型异常 
  print("it's still wrong") 
else: #没有异常时执行 
  print('it work well') 
 
   
input x:12 
input y:3 
x/y = 4.0 
it work well 

3、上下文管理中的with语句
如上提到的try-except和try-finally,python对隐藏细节做了大量的工作,因此需要你操心的仅是如何解决你所遇到的问题。另一个隐藏低层次的抽象的例子是with语句,它在python2.6中正式启用。python2.5尝试性的引入了with,并对使用with作为标识符的应用程序发出这样的警告——在python2.6中,with将会成为关键字。如果你想在python2.5使用wiht语句,你必须用from __fututure__ import with_statement来导入它。
类似try-except-finally,with语句也是用来简化代码的,这与用try-except和try-finally所想达到的目的千呼后应。try-except和try-finally的一种特定的配合用法是保证共享的资源的唯一分配,并在任务结束的时候释放它。比如文件(数据、日志、数据库等等),线程资源,简单同步,数据库连接等等,with语句的目的就是应用在这种场景。然而,with语句的目的在于从流程图中把try,except和finally关键字和资源分配释放相关代码统统去掉,而不是像try-except-finally那样仅仅简化代码使之易用。with语法的基本用法如下:

with context_expr [as var]: 
  with_suite 

看起来如此简单,但with仅能工作于支持上下文管理协议的对象。当with语句执行时,便执行context_expr来获得一个上下文管理器,其职责是提供一个上下文对象,这是通过调用__context__()方法来实现的。一旦我们获得了上下文对象,就会调用它的__enter__()方法。当with语句块执行结束,会调用上下文对象的__exit__()方法,有三个参数,如果with语句块正常结束,三个参数都是None,如果发生异常,三个参数的值分别等于调用sys.exc_info()函数返回的三个值:类型(异常类),值(异常实例)和回溯(traceback)相应的回溯对象。contextlib模块可以帮助编写对象的上下文管理器。

常见异常:
Exception 所有异常的基类
AttributeError 特性应用或赋值失败时引发
IOError 试图打开不存在的文件时引发
IndexError 在使用序列中不存在的索引时引发
KeyError 在使用映射不存在的键时引发
NameError 在找不到名字(变量)时引发
SyntaxError 在代码为错误形式时引发
TypeError 在内建操作或者函数应用于错误类型的对象是引发
ValueError 在内建操作或者函数应用于正确类型的对象,但是该对象使用不合适的值时引发
ZeroDivisionError 在除法或者摸除操作的第二个参数为0时引发

4.自定义异常:
继承于 Exception 的类

class myException(Exception):pass 

5.抛出异常:
raise 语句
>>> def division(x,y): 
  if y == 0 : 
    raise ZeroDivisionError('The zero is not allow') 
  return x/y 
 
>>> try: 
  division(1,0) 
except ZeroDivisionError as e: 
  print(e) 
 
   
The zero is not allow 

6.finally 语句
不管是否出现异常,最后都会执行finally的语句块内容,用于清理工作
所以,你可以在 finally 语句中关闭文件,这样就确保了文件能正常关闭
>>> try: 
  x = int(input('input x:')) 
  y = int(input('input y:')) 
  print('x/y = ',x/y) 
except ZeroDivisionError: #捕捉除0异常 
  print("ZeroDivision") 
except (TypeError,ValueError) as e: #捕捉多个异常 
  print(e) 
except: #捕捉其余类型异常 
  print("it's still wrong") 
else: #没有异常时执行 
  print('it work well') 
finally: #不管是否有异常都会执行 
  print("Cleaning up") 
 
   
input x:12 
input y:3 
x/y = 4.0 
it work well 
Cleaning up 

异常抛出之后,如果没有被接收,那么程序会抛给它的上一层,比如函数调用的地方,要是还是没有接收,那继续抛出,如果程序最后都没有处理这个异常,那它就丢给操作系统了 -- 你的程序崩溃了,这点和C++一样的。

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