6-python异常、错误、模块、包

1.异常

打开一个不存在的文件会引发异常
FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: ‘D:/不存在的文件.txt’

f=open(file="D:/不存在的文件.txt",mode="r", encoding='utf-8')
print(f.read())

（1）异常捕获
可以使用异常捕获，使程序正常执行

try:
    f=open(file="D:/不存在的文件.txt",mode="r", encoding='utf-8')
except:
    print("文件不存在") # 输出：文件不存在

捕获所有异常
法一

try:
    1/0 # 可替换为其他异常
except:
    print("捕获到了异常") # 捕获到了异常

法二

try:
    1/0 # 可替换为其他异常
except Exception as x:
    print(x) # division by zero
    print("捕获到了异常") # 捕获到了异常

（2）捕获指定异常
异常的种类有很多，如 FileNotFoundError、NameError、ValueError、ZeroDivisionError

print(x) # NameError: name 'x' is not defined

a="str"
i=int(a) # ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'str'

print(1/0) # ZeroDivisionError: division by zero

因此可以根据异常类型进行捕获

try:
    print(x)
except NameError as y: # 定义任意变量y用于接收错误信息
    print(y) # name 'x' is not defined
    print("这是NameError异常") # 这是NameError异常

（3）多个except子句
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。

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，即最多只有一个分支会被执行。

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。

以下程序只会输出：This is NameError

try:
    print(x)  # NameError: name 'x' is not defined（非输出）

    a = "str"
    i = int(a)  # ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'str'（非输出）

    print(1 / 0)  # ZeroDivisionError: division by zero（非输出）

except NameError as n:
    print("This is NameError")
except ValueError as v:
    print("This is ValueError")
except ZeroDivisionError as z:
    print("This is ZeroDivisionError")

（4）raise抛出异常
可以使用raise在输出指定语句后继续抛出异常

若raise加在非第一个抛出的异常的except中，则不会抛出异常

抛出指定异常

x=5
if x>3:
    raise Exception("引发了异常，x比3大了")

（5）同时处理多个异常
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。在try语句中，有一个满足元组内的异常就会执行except语句。

try:
    print(1 / 0)
except (NameError,ValueError,ZeroDivisionError) as nvz:
    print(nvz) # division by zero
    print("NameError/ValueError/ZeroDivisionError") # NameError/ValueError/ZeroDivisionError

（6）try/except…else
else 必须放在所有的 except 子句之后

try:
    print(1/0)
except:
    print("引发了异常")
else:
    print("继续执行")
# 输出: 引发了异常

try:
    print(1/5)
except:
    print("引发了异常")
else:
    print("继续执行")
"""
0.2
继续执行
"""

（7）try-finally 语句
无论是否发生异常都要执行finally

（8）异常的传递性
在主函数中调用了f2，f2又调用了f1。在f1中引发了异常，返回f2，再返回主函数，我们可以在主函数位置处理异常(except)，这就是异常的传递性

def f1():
    print("this is f1")
    num=1/0
    print("f1 end")
def f2():
    print("this is f2")
    f1()
    print("f2 end")
def main():
    try:
        f2()
    except Exception as e:
        print(e)
main() # 调用

"""
this is f2
this is f1
division by zero
"""

2.错误

错误一般指语法错误/解析错

如下是if语句没有加冒号的错误。语法分析器指出了出错的一行，并且在最先找到的错误的位置标记了一个箭头。

x=6
if x>5
    print(1)

3.模块

（1）导入整个time模块，包含其中的全部方法

import time
time.sleep(5) # 程序暂停5秒

from time import * 
sleep(5) # 程序暂停5秒

（2）仅导入time的sleep方法

from time import sleep 
sleep(5) # 程序暂停5秒

（3）别名

import time as t
t.sleep(5) # 程序暂停5秒

from time import sleep as t2
t2(5) # 程序暂停5秒

（4）自定义模块
①如下是一个加法函数及调用

def add(a,b):
    print(a+b)
add(2,3) # 5

可以将其改为模块
新建module文件

写入函数代码

在主函数中导入模块，即可使用

②当多个同名函数被调用时，后者会覆盖前者

调用module46的减法操作，输出：-1

③导入模块时会默认执行模块内容

输出：1

④导入模块时如果不希望执行模块部分内容

在模块内直接运行时会输出

而在被导入时不会输出任何内容
原理：在模块内运行时，当前模块视为main函数（即name=main），if判断成立，会执行print语句。当被导入时（相当于调用），name变为module45.py（而不再是main），if判断不成立，不会执行print的语句

⑤通过__all__控制import *

通过from module45 import * 可以调用module45.py中的所有的内容
但在module45.py中可以通过列表对 * 的访问进行限制，即重新说明 * 可访问的范围

[例]
module45.py

__all__ = ["f1"] # 只允许调用f1，f2访问不到

def f1():
    print(1)
def f2():
    print(2)
print(3)
if __name__ == "__main__":
    print(4)

main.py

from module45 import *
f1()
f2()

（运行main时）输出：
3
1

首先输出3，在import导入时就会执行
if语句判断不成立，不会输出4
调用f1时属于all声明的内容，可以正常调用，输出1
调用f2时会有如下异常

4.包

包类似于文件夹，可以包含多个py文件
（选择Python软件包/Python Package）

（1）包的导入
在包中有一个加法操作

导入：import 包名.模块名
调用：包名.模块名.方法名

（2）使用from导入及调用
导入：from 包 import 模块
调用：模块.方法

from nihao import module
module.add(2,3) # 5

（3）指定功能导入
导入：from 包.模块 import 方法
调用：方法

from nihao.module import add
add(2,3) # 5

（4）使用all控制 *

（init文件时默认创建的，用来标识这个文件夹是一个包）
在init中使用all限制 *
这里只允许导入包中的module模块

*默认导入包中的全部模块

输出：

（5）第三方包

【安装方式一】
以安装numpy包为例

命令提示符输入

pip install numpy

如果下载速度过慢可尝试以下方法

导包没有安装提示视为安装成功

【安装方式二】
在PyCharm的设置中进行安装


如果安装速度慢可尝试以下方法

[综合练习]

[解]

str_util.py

def str_reverse(s):
    return s[::-1]
def substr(s,x,y):
    return s[x:y]

file_util.py

def print_file_info(file_name):
    f=None
    try:
        f=open(file_name,"r",encoding="UTF-8")
    except Exception as e:
        print(f"文件不存在,异常原因为:{e}")
    else:
        print(f.read())
    finally:
        if f:
            f.close() # 如果不要求使用finally，可以将close放到else中
def append_to_file(file_name,data):
    f=open(file_name,"a",encoding="UTF-8")
    f.write(data)
    f.close() # close带有flush功能

main.py （任意测试数据）

from my_utils import str_util
from my_utils import file_util
print(str_util.str_reverse("hello"))
print(str_util.substr("hello",0,3))
file_util.print_file_info("D:/ceshi.txt")
file_util.append_to_file("D:/ceshi.txt","hehe")