第二章 程序调试与异常处理
1. 【应用断言调试程序】assent语句
语法参考
assert的中文意思是断言，它一般用于对程序某个时刻必须满足的条件进行验证。assert语句的基本语法如下：
assert expression [,reason]
参数说明：
-
expression：条件表达式，如果该表达式的值为真时，什么都不做，如果为假时，则抛出AssertionError异常。
-
reason：可选参数，用于对判断条件进行描述，为了让他人更好地知道出现了什么问题。
锦囊1 使用断言调试程序
要求输入一个数字，然后使用assert语句对输入的空值抛出异常，代码如下：
number = input('请输入一个数字：')
assert number != '' ,'不能输入空值！' # 当值为空时通过断言抛出异常
print('您输入了：',number)
锦囊2 在除法运算中使用断言调试程序
定义执行除法运算的division()函数，并且在该函数中使用assert断言调试程序，代码如下：
def division():
num1 = int(input('请输入被除数：')) # 用户输入提示，并记录
num2 = int(input('请输入除数：'))
assert num2 != 0, '除数不能为0' # 应用断言调试
result = num1//num2 # 执行除法运算
print(result)
if __name__ == '__main__':
division() # 调用函数
锦囊3 应用断言和异常处理语句处理异常
定义执行除法运算的division()函数，并且在该函数中使用assert断言和异常处理语句try…except处理异常，代码如下：
def division():
num1 = int(input('请输入被除数：')) # 用户输入提示，并记录
num2 = int(input('请输入除数：'))
assert num2 != 0, '除数不能为0' # 应用断言调试
result = num1//num2 # 执行除法运算
print(result)
if __name__ == '__main__':
try:
division() # 调用函数
except AssertionError as e: # 处理AssertionError异常
print('\n输入有误：',e)
说明：assert语句只在调试阶段有效。我们可以通过在执行python命令时加入-O（大写）参数来关闭assert语句。
2. 【抛出异常】raise语句
语法参考
如果某个函数或方法可能会产生异常，但不想在当前函数或方法中处理这个异常，则可以使用raise语句在函数或方法中抛出异常。raise语句的基本格式如下：
raise [ExceptionName[(reason)]]
其中，ExceptionName[(reason)]为可选参数，用于指定抛出的异常名称，以及异常信息的相关描述。如果省略，就会把当前的错误原样抛出。
说明：ExceptionName(reason)参数中的(reason)也可以省略，如果省略，则在抛出异常时，不附带任何描述信息。
锦囊1 使用raise语句抛出异常并处理
在执行除法运算时，在division()函数中实现，当除数为0时，应用raise语句抛出一个ValueError异常，并且在最后一行语句的下方添加except语句处理ValueError异常，代码如下：
def division():
num1 = int(input('请输入被除数：')) # 用户输入提示，并记录
num2 = int(input('请输入除数：'))
if num2 == 0:
raise ValueError('除数不能为0')
result = num1//num2 # 执行除法运算
print(result)
if __name__ == '__main__':
try: # 捕获异常
division() # 调用函数
except ValueError as e: # 处理ValueError异常
print('输入错误：', e) # 输出错误原因
锦囊2 使用raise语句针对不同情况抛出不同异常
对登录信息进行分项验证，哪项不合法，就使用raise语句抛出ValueError异常，并且应用try…except语句处理异常，代码如下：
try:
username = input('请输入用户名（不超过16个字符）：')
pwd = input('请输入密码（只能由字母和数字组成）：')
if len(username) >16: # 如果用户超过16个字符
raise ValueError('用户名输入不合法，不能超过16个字符！') # 抛出ValueError异常
if not pwd.isalnum():
raise ValueError('密码输入不合法，不能包括除了数字和字母以外的字符！') # 抛出ValueError异常
except ValueError as e:
print(e)
3. 【捕获异常】try…except语句
语法参考
try…except语句用于捕获并处理异常。在使用时，把可能产生异常的代码放在try语句块中，把处理结果放在except语句块中，这样，当try语句块中的代码出现错误，就会执行except语句块中的代码，如果try语句块中的代码没有错误，那么except语句块将不会执行。具体的语法格式如下：
try:
block1
except [ExceptionName [as alias]]：
block2
参数说明：
-
block1：表示可能出现错误的代码块。
-
ExceptionName [as alias]：可选参数，用于指定要捕获的异常。其中，ExceptionName表示要捕获的异常名称，如果在其右侧加上as alias则表示为当前的异常指定一个别名，通过该别名，可以记录异常的具体内容。
说明：在使用try…except语句捕获异常时，如果在except后面不指定异常名称，则表示捕获全部异常。
- block2：表示进行异常处理的代码块。在这里可以输出固定的提示信息，也可以通过别名输出异常的具体内容。
说明：使用try…except语句捕获异常后，当程序出错时，输出错误信息后，程序会继续执行。
锦囊1 一次捕获一种异常
在执行除法运算时，对可能出现的异常进行处理，代码如下：
def division():
num1 = int(input('请输入被除数：')) # 用户输入提示，并记录
num2 = int(input('请输入除数：'))
result = num1//num2 # 执行除法运算
print(result)
if __name__ == '__main__':
try: # 捕获异常
division() # 调用分苹果的函数
except ZeroDivisionError: # 处理异常
print('输入错误：除数不能为0') # 输出错误原因
锦囊2 一次捕获多种异常
在进行除法运算时，不仅可能出现除数为0的异常，还可能出现输入的值错误的情况，下面将应用一个try…except语句捕获可能出现的两种异常，代码如下：
def division():
num1 = int(input('请输入被除数：')) # 用户输入提示，并记录
num2 = int(input('请输入除数：'))
result = num1//num2 # 执行除法运算
print(result)
if __name__ == '__main__':
try: # 捕获异常
division() # 调用函数
except (ZeroDivisionError,ValueError): # 处理异常
print('您的输入有误！')
说明：如果还需要捕获更多种异常，可以在ValueError的后面继续添加异常名称，并且使用英文半角的逗号分隔。
锦囊3 使用多个except子句分别捕获多种异常
在使用try…except语句时，也可添加多个except子句，用于捕获可能出现的多种异常，下面将应用两个except子句捕获执行除法运算时，可能出现的ZeroDivisionError和ValueError异常，代码如下：
def division():
num1 = int(input('请输入被除数：')) # 用户输入提示，并记录
num2 = int(input('请输入除数：'))
result = num1//num2 # 执行除法运算
print(result)
if __name__ == '__main__':
try: # 捕获异常
division() # 调用函数
except ZeroDivisionError: # 处理异常
print('\n出错了：除数不能为0！')
except ValueError as e: # 处理ValueError异常
print('输入错误：', e) # 输出错误原因
说明：如果还需要捕获更多种异常，可以继续添加except子句。
锦囊4 一次捕获全部异常
在使用try…except语句时，可以使用下面的代码一次捕获全部异常，代码如下：
def division():
num1 = int(input('请输入被除数：')) # 用户输入提示，并记录
num2 = int(input('请输入除数：'))
result = num1//num2 # 执行除法运算
print(result)
if __name__ == '__main__':
try: # 捕获异常
division() # 调用函数
except Exception as e: # 处理异常
print('出错了：',e)
4. 【捕获异常】try…except…else语句
语法参考
try…except…else语句也是异常处理结构，它是在try…except语句的基础上再添加一个else子句，用于指定当try语句块中没有发现异常时要执行的语句块。当try语句中发现异常时，该语句块中的内容将不被执行。语法格式如下：
try:
block1
except [ExceptionName [as alias]]：
block2
else:
block3
参数说明：
-
block1：表示可能出现错误的代码块。
-
ExceptionName [as alias]：可选参数，用于指定要捕获的异常。其中，ExceptionName表示要捕获的异常名称，如果在其右侧加上as alias则表示为当前的异常指定一个别名，通过该别名，可以记录异常的具体内容。
-
block2：表示进行异常处理的代码块。在这里可以输出固定的提示信息，也可以通过别名输出异常的具体内容。
-
block3：没有产生异常时执行的语句块。
锦囊1 捕获异常并在没有异常时给出提示
在执行除法运算时，捕获异常，并且实现当程序没有抛出异常时，输出运算结果，代码如下：
def division():
num1 = int(input('请输入被除数：')) # 用户输入提示，并记录
num2 = int(input('请输入除数：'))
result = num1//num2 # 执行除法运算
return result
if __name__ == '__main__':
try: # 捕获异常
result = division() # 调用函数
except ZeroDivisionError: # 处理异常
print('\n出错了：除数不能为0！')
except ValueError as e: # 处理ValueError异常
print('输入错误：', e) # 输出错误原因
else: # 没有抛出异常时执行
print('结果为：',result)
5. 【捕获异常】try…except…finally语句
语法参考
完整的异常处理语句应该包含finally代码块，通常情况下，无论程序中有无异常产生，finally代码块中的代码都会被执行。其基本格式如下：
try:
block1
except [ExceptionName [as alias]]：
block2
finally:
block3
对于try…except…finally语句的理解并不复杂，它只是比try…except语句多了一个finally语句，如果程序中有一些在任何情形中都必须执行的代码，那么就可以将它们放在finally语句的区块中。
说明：使用except子句是为了允许处理异常。无论是否引发了异常，使用finally子句都可以执行清理代码。如果分配了有限的资源（如打开文件），则应将释放这些资源的代码放置在finally块中。
锦囊1 在捕获异常时应用finally子句输出指定的提示信息
在执行除法运算时，实现当division()函数在执行时无论是否抛出异常，都输出文字“执行了除法运算”，代码如下：
def division():
num1 = int(input('请输入被除数：')) # 用户输入提示，并记录
num2 = int(input('请输入除数：'))
result = num1//num2 # 执行除法运算
return result
if __name__ == '__main__':
try: # 捕获异常
result = division() # 调用函数
except ZeroDivisionError: # 处理异常
print('\n出错了：除数不能为0！')
except ValueError as e: # 处理ValueError异常
print('输入错误：', e) # 输出错误原因
else: # 没有抛出异常时执行
print('结果为：',result)
finally: # 无论是否抛出异常都执行
print('\n执行了除法运算！')
锦囊2 在连接数据库时应用try…except…finally子句
在连接数据时，需要应用try…except语句捕获异常，并且无论是否抛出异常，都需要关闭数据库连接，这时就需要应用try…except…finally语句实现。在下面的代码，需要在else子句中，再嵌套一个try…except…finally处理创建数据表时可能出现的异常，代码如下：
import sqlite3 # 导入sqlite3模块
try:
# 连接到SQLite数据库
# 数据库文件是mrsoft.db，如果文件不存在，会自动在当前目录创建
conn = sqlite3.connect('mrsoft.db')
except Exception as e: # 处理异常
print(e)
else:
try:
cursor = conn.cursor() # 创建一个Cursor
# 执行一条SQL语句，创建user表
cursor.execute('create table user(id int(10) primary key,name varchar(20))')
except Exception as e1: # 处理异常
print(e1)
finally: # 无论是否抛出异常都执行
cursor.close() # 关闭游标
finally: # 无论是否抛出异常都执行
conn.close() # 关闭Connection