Python中错误和异常处理

（一）错误和异常概念

错误和异常处理的大纲：

错误和异常概念

常见错误

异常处理（try_except使用及else使用，截获异常，try_finaly使用，异常处理综合使用）

with...as语句与上下文管理

标准异常和自定义异常

raise和assert语句

错误和异常的概念:

错误:

1，语法错误：代码不符合解释器或编译器语法

2，逻辑错误：不完整或不合法输入或计算出现问题（比如传参时候参数不合理，

或者除零操作）

异常：执行过程中出现问题导致程序无法执行

1，程序遇到逻辑或者算法问题

2，运行过程中计算机错误（内存不够或者IO错误，例：因磁盘损坏导致访问文件失败）

错误和异常区别

错误：

代码运行前的语法或者逻辑错误

语法错误在执行前修改，逻辑错误无法修改

异常分为两个步骤：

1，异常产生，检查到错误且解释器认为是异常，抛出异常

2，异常处理，截获异常，忽略或者终止程序处理异常

（二）错误和异常的处理方法

2.1 python常见错误

常见错误：

1，a：NameError 未定义就使用变量

2，if True ：SyntaxError 语法错误

3，f=open('1.txt'):IOErroe  打开不存在文件时的错误

4，10/0 ：ZeroDivisionError 除数为零的错误

5，a=int('dd') :ValueError  进行类型转换的时候发生的错误

6，键盘中断错误

2.2 Python使用try_except处理异常

try-except:异常处理 

try:
    try_suit  #想要处理的代码块
except Exception [e]:   # Except设置异常的类，[e]变量保存出现异常的类型
    exception_block	    #处理捕获的异常

1，try用来捕获try_suite中的错误，并将错误交给except处理

2，except用来处理异常，如果处理异常和设置捕获异常一致，使用exception_block处理异常，

否则交给Python解释器或系统处理异常，变量[e]用来保存错误信息

小栗子：

try:
    a
except NameError as err: #将异常信息转存到变量err中
    print("catch Error:",err)
print("error is print ")

try-except捕获异常分析：

代码块1

try:
    undef
except : 
    print"catch an except"

代码块2

try:
    if undef
except : 
    print"catch an except"

代码块1：可以捕获异常，因为是运行时错误

代码块2，不能捕获异常，以为是语法错误，运行前错误

代码块2是在编译成二进制文件时因语法错误而无法生成二进制文件，代码并未执行

代码块3：

try:
    undef
except NameError as e : 
    print("catch an except",e)

代码块4：

try:
    undef
except IOError as e : 
    print("catch an except",e)

代码块3：可以捕获异常，因为设置捕获NameError异常

代码块4：不可以捕获异常，因为设置IOError，不会处理NameError，会交给Python处理异常，Python解释器的处理方式就是终止程序运行

try-except用例：

需求：猜数字游戏

1，开始游戏产生一个1~100随机数

2，用户输入，游戏根据输入值提示大或者小

3，用户根据提示继续输入，直到猜中位置

4，如果用户输入错误，程序可以处理异常

import  random
num=random.randint(0,100)

while True:
    try:
        guess=int(input("Enter 1~100"))
    except ValueError as e:
        print("Enter 1~100")
    if guess > num:
        print("guess Bigger:",guess)
    elif guess < num:
        print("guess Smaller:",guess)
    else:
        print("Guess OK")
        break
    print("\n")

注意几点：python3中读取键盘输入是input()函数，将错误信息复制给变量使用as关键字 

try-except捕获多个异常

import sys

try:
    f = open('myfile.txt')
    s = f.readline()
    i = int(s.strip())
except OSError as err:
    print("OS error: {0}".format(err))
except ValueError:
    print("Could not convert data to an integer.")
except:
    print("Unexpected error:", sys.exc_info()[0])
    raise

上面是Python官方教程中的捕获多个异常的示例。

使用多个except可以处理多个异常类

try-except--else使用：

for arg in sys.argv[1:]:
    try:
        f = open(arg, 'r')
    except IOError:
        print('cannot open', arg)
    else:
        print(arg, 'has', len(f.readlines()), 'lines')
        f.close()

上面是python官方教程示例。

如果没有异常，执行else语句中的代码

2.3 try-finally语句：

语法格式：

try:

    try_suite

finally:

    do_finally

1，如果try语句没有捕获错误，代码执行do_finally语句

2，如果try语句捕获错误，程序首先执行do_finally语句，然后将捕获到的错误交给python解释器处理

try-finally语句不是用来处理异常的，而是用来做清理工作的。

>>> try:
...     raise KeyboardInterrupt
... finally:
...     print('Goodbye, world!')

规则：try-finally无论是否检测到异常，都会执行finally代码

作用：为异常处理事件提供清理机制，用来关闭文件或者释放系统资源。

2.4 python中try-except-else-finally语句

try-except-finally使用：

try:

    try_suite

except:

    do_except

finally:

    do_finally

1，若try语句没有捕获异常，执行完try代码段后，直接执行finally语句

2，若try捕获异常，首先执行except处理错误，然后执行finally语句

try-except-else-finally使用：

try:

    try_suite

except:

    do_except

else:

    do_else

finally:

    do_finally

1，若try没有捕获异常，执行完try代码块后，执行else代码段，最后执行finally

2，若try捕获异常，首先执行except处理错误，然后执行finally

>>> 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 "", line 1, in 
  File "", line 3, in divide
TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'str'

以上是python官方教程示例

2.5 python中的with语句

语法格式：

with context [as var]:

    with_suite

1，with语句用来代替try-except_finally语句，使代码更简洁

2，context表达式返回是一个对象

3，var用来保存context返回对象，单个返回值或元组
4，with_suite就是使用var变量来对context返回对象进行操作

with语句实例：

with open('1.txt') as f:

    for line in f.readlines()

        print(line)

1，打开1.txt文件

2，f变量接收文件对象返回的对象

3，with中的代码块执行完成后关闭文件

with语句实质是上下文管理：

1，上下文管理协议：包含方法__enter__()和__exit__()，支持该协议的对象要事先这两个方法

2，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

3，进入上下文管理器：调用管理器__enter__方法，如果设置as var 语句，var变量接收__enter__()方法返回值

4，退出上下文管理器：（代码执行完成，或出现异常）调用管理器__exit__方法，对资源进行清理，对文件进行关闭

with语句应用场景：

1，文件操作

2，进程线程之间互斥对象，例如互斥锁

3，支持上下文的其他对象

（三）Python标准异常和自定义异常

3.1 python中raise语句和assert语句

raise语句：

raise语句用于主动抛出异常（使代码终止运行）

语法格式：raise [exception[,args]]

exception：异常类

args：描述异常信息的元组

raise exception （arg） #python3

assert语句：

断言语句：assert语句用于检测表达式是否为真，如果为假，引发AssertionError错误

语法格式：assert exception [,args]

exception：表达式

args：判断条件的描述信息

assert exception （args）

应用：对传入的参数进行判断

理解不透彻，后续会更新