27.Python从入门到精通—Python异常处理 抛出异常 用户自定义异常 定义清理行为 预定义的清理行为

异常处理

在Python中，异常处理是一种处理程序在执行期间可能遇到的错误的方法。当Python解释器遇到错误时，它会引发异常。异常是一种Python对象，它包含有关错误的信息，例如错误类型和错误位置。

为了处理异常，您可以使用try-except语句。在try块中，您可以放置可能引发异常的代码。如果发生异常，解释器将跳过try块中的剩余代码，并查找与异常匹配的except块。如果找到匹配的except块，则其中的代码将被执行。如果没有找到匹配的except块，则异常将向上传递，直到找到匹配的块或程序终止。

下面是一个简单的示例，演示如何使用try-except语句处理除以零错误：

try:
    x = 1 / 0
except ZeroDivisionError:
    print("除以零错误！")

在这个例子中，我们尝试将1除以0，这会引发一个ZeroDivisionError异常。我们使用try-except语句来捕获这个异常，并在except块中打印一条错误消息。
除了except块，您还可以使用else和finally块。else块包含在try块中没有引发异常时要执行的代码。finally块包含无论是否引发异常都要执行的代码，例如清理资源。

下面是一个更复杂的示例，演示如何使用try-except-else-finally语句：

try:
    f = open("myfile.txt")
    x = 1 / 0
except ZeroDivisionError:
    print("除以零错误！")
except IOError:
    print("文件不存在或无法打开！")
else:
    print("没有发生异常！")
finally:
    f.close()

在这个例子中，我们尝试打开一个不存在的文件，并将1除以0。我们使用try-except-else-finally语句来捕获这两个可能引发的异常。在except块中，我们打印适当的错误消息。在else块中，我们打印一条消息，说明没有发生异常。在finally块中，我们关闭文件句柄，无论是否引发异常。

抛出异常

在 Python 中，我们可以使用 raise 语句来抛出异常。raise 语句用于在程序中手动引发异常，可以是 Python 内置异常或自定义异常。
以下是一个示例：

def divide(x, y):
    if y == 0:
        raise ZeroDivisionError("除数不能为零")
    return x / y

try:
    result = divide(10, 0)
except ZeroDivisionError as e:
    print(e)
else:
    print(result)

在上面的示例中，我们定义了一个 divide 函数，用于计算两个数的商。如果除数为零，则抛出 ZeroDivisionError 异常。在
try 代码块中，我们调用 divide 函数，并使用 except 代码块来捕获 ZeroDivisionError 异常并输出异常信息。当程序执行到 raise 语句时，会抛出一个异常并停止程序的执行。如果没有使用 try…except…finally 语句来捕获异常并处理异常，程序会直接崩溃并输出异常信息。

用户自定义异常

在Python中，您可以通过创建自己的异常类来定义自定义异常。自定义异常类是一个继承自Exception类的类，它可以包含自定义属性和方法。
下面是一个简单的示例，演示如何创建自定义异常类：

class MyError(Exception):
    def __init__(self, message):
        self.message = message

在这个例子中，我们创建了一个名为MyError的自定义异常类，它继承自Exception类。我们还定义了一个名为message的属性，该属性包含有关异常的信息。

要引发自定义异常，您可以像引发标准异常一样使用raise语句，并传递一个异常对象。例如：

raise MyError("发生了自定义异常！")

在这个例子中，我们引发了一个名为MyError的自定义异常，并传递了一个包含错误消息的字符串。

在捕获自定义异常时，您可以像捕获标准异常一样使用try-except语句。例如：

try:
    # some code that may raise MyError
except MyError as e:
    print(e.message)

在这个例子中，我们使用try-except语句捕获了可能引发MyError的代码。在except块中，我们打印了异常对象的message属性。

定义清理行为

在 Python 中，我们可以使用 try…finally 语句来定义清理行为。finally 代码块中的代码无论是否发生异常都会执行，常用于释放资源或者清理临时数据。
以下是一个示例：

try:
    # 可能会出现异常的代码块
    f = open("file.txt", "r")
    data = f.read()
    print(data)
finally:
    # 不管有没有异常，都会执行的代码块
    f.close()

在上面的示例中，我们尝试打开一个文件并读取其中的数据。无论是否出现异常，我们都会在 finally 代码块中关闭文件，以释放资源。
需要注意的是，如果 try 代码块中的代码出现异常并且没有被 except 代码块捕获，那么 finally
代码块中的代码也会被执行。因此，finally 代码块中的代码应该是安全的，不应该依赖于 try 代码块中的代码的执行结果。

预定义的清理行为

在 Python 中，您可以使用 with 语句来管理资源，例如文件句柄、网络连接或数据库连接。with 语句可以自动管理资源的获取和释放，确保在使用完资源后自动关闭或释放资源。这样可以避免资源泄漏和其他问题。
with 语句的语法如下：

with expression as variable:
    # code block

其中，expression 是一个上下文管理器，variable 是一个变量，用于存储上下文管理器返回的对象。with 语句执行时，会调用上下文管理器的 enter() 方法，将返回的对象赋值给 variable，然后执行 code block。当code block 执行完毕后，会自动调用上下文管理器的 exit() 方法，释放资源。 Python 中有一些内置的上下文管理器，例如 open() 函数返回的文件对象就是一个上下文管理器，可以使用 with语句来管理文件句柄的获取和释放。另外，Python 还提供了 contextlib 模块，可以用于创建自定义上下文管理器。

下面是一个使用 with 语句管理文件句柄的示例：

with open('file.txt', 'r') as f:
    data = f.read()
    # do something with data

在这个示例中，我们使用 with 语句打开了一个名为 file.txt 的文件，并将文件对象赋值给变量 f。在 code block
中，我们读取了文件的内容，并对数据进行了处理。当 code block 执行完毕后，with 语句自动关闭了文件句柄，释放了资源。