Python学习-错误和异常的处理

Python 有两种错误很容易辨认：语法错误和异常。
Python assert（断言）用于判断一个表达式，在表达式条件为 false 的时候触发异常。
关键字：1、assert raise ; 2、try except else finally

1 语法错误(也称解析错误)

例子：

while True print('hello world')

执行结果：

  File "D:/错误和异常.py", line 11
    while True print('hello world')
                   ^
SyntaxError: invalid syntax

在上面的语句中，函数print()被检查到有语法错误，原因是它print()前面缺了一个冒号：，同时语法分析器指出了出错的地方的行数，并且在最先找到的错误的位置标记了一个小小的箭头。

2 异常

有时候Python程序的语法是正确的，在运行的时候也有可能发生错误，这种错误被称为异常。
大多数的异常都不会被程序处理，都以错误信息的形式展现出来。

a = 10 / 0    # 0 不能作为除数，触发异常: ZeroDivisionError: division by zero
b =1 + x * 2    # x 未定义，触发异常：NameError: name 'x' is not defined
c= '1' + 1      # 整型int和字符串str 不能相加，触发异常： TypeError: must be str, not int

异常以不同的类型出现，这些类型都作为信息的一部分打印出来，上面中的异常类型有： ZeroDivisionError、NameError 和 TypeError。错误信息的前面部分显示了异常发生的上下文，并以调用栈的形式显示具体信息。

2.1 异常的传播

• 当在函数中出现异常时，如果没有对异常进行了处理，则异常不再继续传播；如果没处理，则异常会继续向函数调用处传播，直至传递到全局作用域；如果依然没处理，则程序终止，并返回异常信息。
• 当程序在运行的过程中出现异常，所有异常信息会保存到一个专门的异常对象（驼峰命名法的一个类）中，而异常传播是，实际就是异常对象抛给了调用处。
• 所有内置的、非系统退出的、用户定义的异常都派生于Exception（父类）

2.2 异常处理

• try语句：

try:
    代码块(可能出现错误的语句)
except 异常类型 as 异常名:
    代码块(出现错误以后的处理方式)
except 异常类型 as 异常名:
    代码块(出现错误以后的处理方式)
except 异常类型 as 异常名:
    代码块(出现错误以后的处理方式)
...
else:
    代码块(没出错时要执行的语句)
finally:
    代码块(是否出错该代码块都会执行)

• try语句的工作方式：
  (1)首先，执行 try 子句（在关键字 try 和关键字 except 之间的语句）。
  (2)如果没有异常发生，忽略 except 子句，try 子句执行后结束。
  (3)如果在执行 try 子句的过程中发生了异常，那么 try 子句余下的部分将被忽略。
  如果异常的类型和 except 之后的名称相符，那么对应的 except 子句将被执行。
  (4)如果一个异常没有与任何的 except 匹配，那么这个异常将会传递给上层的 try 中。
• 注意：
  (1)try是必须的，else有没有都可以，except和finally至少有一个。
  (2)一个 try 语句可能包含多个except子句，分别来处理不同的特定的异常, 但最多只有一个分支会被执行。
  (3)处理程序将只针对对应的 try 子句中的异常进行处理，而不是其他的 try 的处理程序中的异常。
  (4)一个except子句可以同时处理多个异常，这些异常将被放在一个括号里成为一个元组，例如：
  except (ZeroDivisionError,NameError,TypeError):
  pass
  (5)最后一个except子句可以忽略异常的名称，它将被当作通配符使用。
• try/except语句：捕获异常

while True:
    try:
        x = int(input("请输入一个数字: "))
        break
    except ValueError:
        print("您输入的不是数字，请再次尝试输入！")

使用快捷键Ctrl+c或者操作系统提供的方法可以中断该程序，并引发一个KeyboardInterrupt异常，执行结果：

请输入一个数字: ds
您输入的不是数字，请再次尝试输入！
请输入一个数字: sdfd
您输入的不是数字，请再次尝试输入！
请输入一个数字: 
Traceback (most recent call last):
  File "", line 3, in <module>
    x = int(input("请输入一个数字: "))
KeyboardInterrupt

• 多个except
  模块 sys中，有两个方法可以返回异常的全部信息，分别是 exc_info() 和 last_traceback()，这两个函数有相同的功能和用法。
  exc_info()方法会将当前的异常信息以元组的形式返回，该元组中包含 3 个元素，分别为 type、value 和 traceback，它们的含义分别是：
  (1)type：异常类型的名称，它是 BaseException 的子类。
  (2)value：捕获到的异常实例。
  (3)traceback：是一个 traceback 对象。

import sys
try:
    f = open('myfile.txt')      # open()函数用来打开文件myfile.txt
    s = f.readline()            # f.readline()用来读取f的第一行整行内容，包括 "\n" 字符。
    i = int(s.strip())          # strip()方法用于移除字符串头尾指定的字符（默认为空格）或字符序列。
except OSError as err:          # 如果myfile.txt文件没有创建，则会引发OSError异常
    print("OS error: {0}".format(err))
except ValueError:              # 如果s不是数字或者数字字符串，则int()转换失败，引发ValueError异常
    print("Could not convert data to an integer.")
except:                         # 在except后面不加任何的内容，则表示获取所有的异常
    print("Unexpected error:", sys.exc_info()[0])
    raise

• try/except…else 语句
  except之后可以添加一个可选的else子句，如果要使用该子句，则需要把else子句放在所有except子句之后。
  使用 else 子句比把所有的语句都放在 try 子句里面要好，这样做的好处是可以避免一些意想不到而except又无法获取的异常。
  异常处理不仅仅可以处理那些发生在try子句中的异常，也可以处理子句中调用（包括间接调用的函数，即在一个函数中调用另一个函数）里抛出的异常。

def division_error():
    x=10/0
#直接调用
try:
    division_error()
except ZeroDivisionError as zero_er:
    print('error:',zero_er)

def fn():
    division_error()
# 间接调用
try:
    fn()
except ZeroDivisionError as zero_er:
    print('error:',zero_er)

• try-finally语句：无论是否发生异常都将执行最后的代码。

try:
    print(a)
except NameError:
    print(NameError)
else:
    try:
        with open('myfile.txt') as mf:
            read_data = mf.read()
    except FileNotFoundError as fnf_error:
        print(fnf_error)
finally:
    print('无论异常是否发生,都会执行该代码。')

执行结果：

<class 'NameError'>
无论异常是否发生,都会执行该代码。

2.3 抛出异常

• Python 使用 raise 语句抛出一个指定的异常，语法：raise [Exception [, args [, traceback]]]
• raise 唯一的一个参数指定了要被抛出的异常，它必须是一个异常的实例或者是异常的类（也就是 Exception 的子类）。
• raise 的作用是有时我们只想知道是否有异常抛出，而不想去处理它，那么使用raise语句就可以再次抛出它。

try:
    raise NameError('aa')
except NameError:
    print('一个异常被抛出')
    raise

执行结果：

一个异常被抛出
Traceback (most recent call last):
  File "D:/错误和异常.py", line 164, in <module>
    raise NameError('aa')
NameError: aa

扩展：自定义异常
我们知道异常其实是一个类，而所有异常类的父类是Exception类，因此我们通过继承来创建一个属于自己的异常类。