探索Python异常:让程序不再崩溃!

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文章目录

  • 前言
  • 什么是异常
  • 捕获异常
    • 基本语法
    • 捕获指定类型异常
    • 捕获多个指定类型的异常
    • 捕获异常描述信息
    • 捕获所有异常
    • else
    • finally
  • 异常的嵌套
  • 自定义异常
  • 结语

前言

在编程的世界中,我们常常会面对各种各样的错误和异常情况。尤其当我们使用Python这样的高级编程语言时,理解和处理异常变得至关重要。毕竟,光鲜的代码往往只是表象,而异常处理才是程序稳定性和可靠性的关键所在。

本博客将带你深入了解Python异常处理的重要性,并教你如何优雅地应对各种异常情况。
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什么是异常

在 python 中,异常大致有两种情况:

一种是当我们写代码的时候就会提示的异常信息。
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另外一种就是我们运行代码时出现的异常。

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类似于这种报错信息就被称为异常,那么今天我将为大家着重讲解在代码运行之后出现的异常。

捕获异常

基本语法

当我们程序运行起来的时候,如果出现异常并且这个异常并没有被我们程序员解决的话,那么这个程序便会被强制终止,那么如果我们想要让程序继续执行该怎么办呢?

首先我们需要捕获到异常,在 python 中,这样捕获异常。

try:
	可能会出现异常的代码
except:
	如果出现异常执行的代码

前面我们学习了 python文件操作 ,我们都知道当我们以 “r” 的模式打开文件的时候,如果文件不存在,则会报错,当出现这个错误的时候,我们可以使用 “w” 的模式打开文件,如果文件不存在,则会自动创建文件。

try:
    f = open('test.txt','r')
except:
    f = open('test.txt','w')

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这就是因为我们的 try 捕获到了异常,然后执行 except 里面的代码,这样就避免了程序的异常终止。

捕获指定类型异常

既然要捕获到指定的异常类型,那么我们就需要知道 python 中有哪些异常类型。

在Python中,常见的异常类型如下:

  1. BaseException:所有异常的基类
  2. SystemExit:程序退出异常
  3. KeyboardInterrupt:用户中断异常(通常由 Ctrl+C 引发)
  4. Exception:大多数异常的基类
  5. StopIteration:迭代器没有更多的值异常
  6. StopAsyncIteration:异步迭代器没有更多的值异常
  7. ArithmeticError:数值计算异常的基类
  8. FloatingPointError:浮点计算异常
  9. OverflowError:数值运算溢出异常
  10. ZeroDivisionError:除数为零异常
  11. AssertionError:断言语句失败异常
  12. AttributeError:对象没有此属性异常
  13. BufferError:缓冲区操作异常
  14. EOFError:文件末尾异常
  15. ImportError:导入模块异常
  16. ModuleNotFoundError:找不到模块异常
  17. LookupError:索引操作异常的基类
  18. IndexError:索引超出序列范围异常
  19. KeyError:字典中找不到键异常
  20. MemoryError:内存溢出异常
  21. NameError:未声明/初始化变量异常
  22. UnboundLocalError:局部变量未初始化异常
  23. OSError:操作系统异常的基类
  24. FileNotFoundError:文件未找到异常
  25. PermissionError:权限错误异常
  26. TypeError:不同类型间的无效操作异常
  27. ValueError:传递给函数的参数无效异常
  28. RuntimeError:运行时异常的基类
  29. NotImplementedError:方法未实现异常
  30. RecursionError:递归调用异常

我们可以根据捕获指定类型异常。

try:
    print(name)
except NameError:
    print('程序出现NameError异常')

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但是如果没有捕获到指定类型的异常,程序还是会异常终止。

try:
    print(name)
except IndexError:
    print('程序出现NameError异常')

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捕获多个指定类型的异常

在 python 中可以捕获到多种类型的异常,模式跟捕获指定类型的异常类似,只是多种异常类型需要以元组的形式出现。

try:
	可能会出现异常的代码
except (异常类型1,异常类型2...):
	如果出现异常执行的代码
try:
    print(name)
except (IndexError,NameError):
    print('程序出现IndexError或者NameError异常')

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捕获异常描述信息

当捕获到异常的时候,我们可以适当操作来知道出现了什么异常。

try:
	可能会出现异常的代码
except (异常类型1,异常类型2...) as 变量:
	print(变量)
	如果出现异常执行的代码

as 后面的变量用来接收异常信息。

try:
    f = open('test.txt','r')
except FileNotFoundError as result:
    print(result)
    f = open('test.txt','w')

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捕获所有异常

我们不可能时刻记住 python 的所有异常类型,那么有没有一种方法可以解决呢?当然可以,我们可以使用 Exception 来代表所有异常类型,因为 Exception 类是所有异常类的父类,所有异常类都继承自 Exception

try:
	可能会出现异常的代码
except Exception:
	pass
array = [1,2,3,4]
try:
    print(array[5])
except Exception as result:
    print(result)
    print('数组越界')

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else

我们的异常也可搭配着 else 使用,表示如果没有出现异常执行的代码。

try:
	可能会出现异常的代码
except:
	pass
else:
	如果没有出现异常执行的代码
array = [1,2,3,4]
try:
    print(array[2])
except Exception as result:
    print(result)
    print('数组越界')
else:
    print('恭喜你,程序没有出现异常')

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finally

finally 表示不管你出现还是没有出现异常都会执行的代码,通常用来关闭资源,防止造成资源的浪费。

try:
	可能出现异常的代码
except:
	pass
finally:
	关闭资源
try:
    f = open('test.txt','r')
except Exception as result:
    print(result)
    f = open('test.txt','w')
finally:
    print('关闭文件')
    f.close()

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异常的嵌套

我们需要读取文件中的内容,那么首先我们需要判断是否打开成功,如果打开成功,则还需要在读取内容的过程中判断时候出现错误。

try:
	可能会出现异常的代码
	try:
		可能会出现异常的代码
	except:
		pass
	finally:
		pass
except:
	pass
finally:
	pass

为了体现在读取文件过程中出现异常,我们在 cmd 命令行中使用 CTRL+C 来停止读取数据。并且我们需要搭配着 time 模块下的 sleep 方法来使程序执行速度放慢。

import time
try:
    f = open('test.txt','r')
    try:
        while True:
            con = f.readline()
            if len(con) == 0:
                break
            time.sleep(3)
            print(con)
    except:
        print('程序因异常停止读取数据')
    finally:
        print('关闭文件')
        f.close()
except:
    print('文件不存在')

在这里插入图片描述

这里为什么没有执行 print('文件不存在') 这行代码呢?因为外面的 try 捕获的是
f = open('test.txt','r') 这行代码,这行代码属于正常执行的,并没有出现异常,所以不会执行外层的 except 里面的代码。

自定义异常

在日常生活中,python 为我们提供的异常类型是不能满足生活中的需求的,所以在 python 中我们可以自定义异常,来满足我们的需求。

需要注意的是:我们自定义的异常类需要继承自 Exception 类,并且使用
raise 自定义异常类 来抛出异常。

# 1.自定义异常类
class 自定义异常类(Exception):
	代码
	# 设置抛出异常的描述信息
	def __str__(self):
		return 
		
# 2.抛出异常
raise 自定义异常类()

# 3.捕获异常
except Exceptiopn...:

异常类里面通常需要有 __ init ____ str __ 等其他方法来使我们的自定义异常类使用起来更加的方便。

class PasswordError(Exception):
    def __init__(self,input):
        self.input = input

    def __str__(self):
        return f'你输入的密码{self.input}与正确密码不符'

def login():
    password = '987654'
    while True:
        try:
            input_password = input('请输入密码:')
            if password != input_password:
                raise PasswordError(input_password)
        except Exception as result:
            print(result)
        else:
            print('登录成功')
            break

login()

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结语

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