探索Python异常：让程序不再崩溃！

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。

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。

另外一种就是我们运行代码时出现的异常。

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')

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')

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')

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')

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')

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 类

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')

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')

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()

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')

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 __ 和 __ 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()

结语

感谢大家的观看，如果文章有错误，欢迎大家指出！如果你正在学 python 的话，欢迎大家订阅我的 python 学习专栏