Python异常、模块与包

目录

1. 异常

1.1 了解异常

1.2 捕获异常

1.3 异常的传递

2. 模块

2.1 模块的概念与导入

2.2 自定义模块与导入

2.3 自定义Python包

2.4 第三方包

2.5 综合案例

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1. 异常

1.1 了解异常

异常就是程序运行的过程中出现了错误。

bug就是指异常的意思，因为历史因为小虫子导致计算机失灵的案例，所以延续至今，bug就代表软件出现错误。

# 只读方式打开一个不存在的文件
f = open("abc.txt","r",encoding="utf-8")

1.2 捕获异常

1.为什么要捕获异常？

在可能发生异常的地方，进行捕获。当异常出现的时候，提供解决方式，而不是任由其导致程序无法运行。

2.捕获异常的语法：

3.如何捕获异常

• 捕获所有异常：
  • except:
  • except Exception:
• 捕获指定的异常：
  • except NameError
• 捕获多个异常：
  • except (NameError,ZeroDivisionError,...)：

# 基本捕获语法
try:
    f = open("abc.txt","r",encoding="utf-8")
except:
    print("出现异常了，因为文件不存在")
    f = open("abc.txt", "w", encoding="utf-8")

# 捕获指定的异常
try:
    print(name)
except NameError as e:
    print("出现了变量未定义的异常")
    # name 'name' is not defined
    print(e)

# 捕获多个异常
try:
    print(name)
    1 / 0
except (NameError,ZeroDivisionError) as e:
    print("出现了变量未定义或者除以0的异常")

# 捕获所有异常
try:
    f = open("123.txt","r",encoding="utf-8")
except Exception as e:
    print("出现异常了")
    f = open("123.txt", "w", encoding="utf-8")
else:
    print("无异常，好高兴")
finally:
    f.close()

1.3 异常的传递

异常是具有传递性的。

# 定义一个出现异常的方法
def func1():
    print("func1开始执行")
    num = 1 / 0
    print("func1结束执行")

# 定义一个无异常的方法，调用上面的方法
def func2():
    print("func2开始执行")
    func1()
    print("func2结束执行")


# 定义一个方法，调用上面的方法，捕获异常
def main():
    try:
      func2()
    except Exception as e:
        print(f"出现异常了，异常的信息是：{e}")

main()

当函数func1中发生异常, 并且没有捕获处理这个异常的时候, 异常会传递到函数func2, 当func2也没有捕获处理这个异常的时候,main函数会捕获这个异常,  这就是异常的传递性。

注意：当所有函数都没有捕获异常的时候, 程序就会报错。

利用异常具有传递性的特点, 当我们想要保证程序不会因为异常崩溃的时候, 就可以在main函数中设置异常捕获, 由于无论在整个程序哪里发生异常, 最终都会传递到main函数中, 这样就可以确保所有的异常都会被捕获。

2. 模块

2.1 模块的概念与导入

1.什么是模块

模块就是一个Python代码文件，内含类、函数、变量等，我们可以导入进行使用。

2.如何导入模块

3.注意事项

• from可以省略，直接import即可。
• as别名可以省略。
• 通过“.”确定层级关系。
• 模块的导入一般写在代码文件的开头位置。

2.2 自定义模块与导入

1. 如何自定义模块并导入？

在Python代码文件中正常写代码即可，通过import、from关键字和导入Python内置模块一样导入即可使用。

2. __main__变量的功能是？

if __name_ == “__main__”表示，只有当程序是直接执行的才会进入if内部，如果是被导入的，则if无法进入。

3. 注意事项

• 不同模块，同名的功能，如果都被导入，那么后导入的会覆盖先导入的。
• __all__变量可以控制import *的时候哪些功能可以被导入。

2.3 自定义Python包

1. 什么是Python的包？

包就是一个文件夹，里面可以存放许多Python的模块（代码文件），通过包，在逻辑上将一批模块归为一类，方便使用。

2. __init__.py文件的作用？

创建包会默认自动创建的文件，通过这个文件来表示一个文件夹是Python的包，而非普通的文件夹。

3. __all__变量的作用？

同模块中学习到的是一个作用，控制 import * 能够导入的内容。

举例 

 my_module1.py

def info_print1():
    print("我是模块1功能函数的代码")

# 只有程序是直接执行的才会进入if内部
if __name__ == '__main__':
    info_print1()

my_module2.py

def info_print2():
    print("我是模块2功能函数的代码")

__init__.py

# 控制 import * 只能够导入my_module1
__all__ = ["my_module1"]

test_my_module.py

# 创建一个包my_package
# 导入自定义的包中的模块并使用

# 方式一
import my_package.my_module1
import my_package.my_module2

my_package.my_module1.info_print1()
my_package.my_module2.info_print2()

# 方式二
from my_package import my_module1
from my_package import my_module2
my_module1.info_print1()
my_module2.info_print2()

# 方式三
from my_package.my_module1 import info_print1
from my_package.my_module2 import info_print2
info_print1()
info_print2()

# 通过_all_变量，控制import *
from my_package import *
my_module1.info_print1()
# my_module2.info_print2()

2.4 第三方包

1. 什么是第三方包？有什么作用？

第三方包就是非Python官方内置的包，可以安装它们扩展功能，提高开发效率。

2. 如何安装？

• 在命令提示符内：
  • pip install 包名称
  • pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple 包名称
• 在PyCharm中安装

2.5 综合案例

 

str_util.py

"""
字符串相关的工具模块
"""

def str_reverse(s):
    """
    字符串反转
    :param s: 将被反转的字符串
    :return: 反转后的字符串
    """
    return s[::-1]

def substr(s,x,y):
    """
    字符串切片
    :param s: 将被切片的字符串
    :param x: 切片的起始下标
    :param y: 切片的结束下标
    :return: 切片后的字符串
    """
    return s[x:y]

# 用于测试
if __name__ == '__main__':
    print(str_reverse("黑马程序员"))
    print(substr("黑马程序员",1,3))

file_util.py

"""
文件处理相关的工具模块
"""

def print_file_info(file_name):
    """
    打印文件全部内容
    :param file_name: 文件路径
    :return: None
    """
    fr = None
    try:
        fr = open(file_name,"r",encoding="utf-8")
        content = fr.read()
        print("文件全部内容如下：")
        print(content)
    except Exception as e:
        print(f"程序出现异常了，原因是：{e}")
    finally:
        # 如果变量是None，表示False，否则表示True
        if fr:
            fr.close()

def append_to_file(file_name,data):
    """
    将数据追加写入到文件中
    :param file_name:文件路径
    :param data: 要追加写入的数据
    :return: None
    """
    fa = open(file_name,"a",encoding="utf-8")
    fa.write(data)
    fa.write("\n")
    fa.close()

# 用于测试
if __name__ == '__main__':
    print_file_info("F:/test.txt")
    append_to_file("F:/test.txt","好好学习")

综合案例.py

import my_utils.str_util
from my_utils import file_util

print(my_utils.str_util.str_reverse("123456"))
print(my_utils.str_util.substr("0123456",2,4))

file_util.print_file_info("F:/abc.txt")
file_util.append_to_file("F:/abc.txt","hello world")

实际开发中，我们经常需要创建好不同的包，在每个包中编写同类的模块，这样在使用时直接导入模块再调用函数即可。