Python异常处理和with语句

青旅半醒 2024-04-07 12:39 80阅读 0赞

#### 目录 ####

*  1 了解异常
 *  2 异常的写法
 *   *  2.1 语法
     *  2.2 快速体验
     *  2.3 捕获指定异常
     *   *  2.3.1 语法
         *  2.3.2 体验
         *  2.3.3 捕获多个指定异常
         *  2.3.4 捕获异常描述信息
         *  2.3.5 捕获所有异常
     *  2.4 异常的else
     *  2.5 异常的finally
 *  3 异常的传递
 *  4 自定义异常
 *  5 with语句的使用

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## 1 了解异常 ##

当检测到一个错误时，解释器就无法继续执行了，反而出现了一些错误的提示，这就是所谓的"异常"。

例如：以`r`方式打开一个不存在的文件。

open('testt.txt', 'r')

## 2 异常的写法 ##

### 2.1 语法 ###

try:
        可能发生错误的代码
    except:
        如果出现异常执行的代码

### 2.2 快速体验 ###

需求：尝试以`r`模式打开文件，如果文件不存在，则以`w`方式打开。

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

### 2.3 捕获指定异常 ###

#### 2.3.1 语法 ####

try:
        可能发生错误的代码
    except 异常类型:
        如果捕获到该异常类型执行的代码

#### 2.3.2 体验 ####

try:
        print(num)
    except NameError:
        print('有错误')

![在这里插入图片描述][91a1505ba7ef4fc98dedbd811f2919a2.png]

> 注意：
> 
> 1.  如果尝试执行的代码的异常类型和要捕获的异常类型不一致，则无法捕获异常。
> 2.  一般try下方只放一行尝试执行的代码。

#### 2.3.3 捕获多个指定异常 ####

当捕获多个异常时，可以把要捕获的异常类型的名字，放到except 后，并使用元组的方式进行书写。

try:
        print(1/0)
    
    except (NameError, ZeroDivisionError):
        print('有错误')

#### 2.3.4 捕获异常描述信息 ####

try:
        print(num)
    except (NameError, ZeroDivisionError) as result:
        print(result)

#### 2.3.5 捕获所有异常 ####

Exception是所有程序异常类的父类。

try:
        print(num)
    except Exception as result:
        print(result)

![在这里插入图片描述][887ced779bfa4c108a452ac4773b5c2b.png]

### 2.4 异常的else ###

else表示的是如果没有异常要执行的代码。

try:
        print(1)
    except Exception as result:
        print(result)
    else:
        print('我是else，是没有异常的时候执行的代码')

### 2.5 异常的finally ###

finally表示的是无论是否异常都要执行的代码，例如关闭文件。

try:
        f = open('test.txt', 'r')
    except Exception as result:
        f = open('test.txt', 'w')
    else:
        print('没有异常，真开心')
    finally:
        f.close()

## 3 异常的传递 ##

体验异常传递

需求：

1.  尝试只读方式打开test.txt文件，如果文件存在则读取文件内容，文件不存在则提示用户即可。
2.  读取内容要求：尝试循环读取内容，读取过程中如果检测到用户意外终止程序，则`except`捕获异常并提示用户。

import time
    try:
        f = open('test.txt')
        try:
            while True:
                content = f.readline()
                # 如果读取完成则退出循环
                if len(content) == 0:
                    break
                # 延迟加载
                time.sleep(2)
                print(content)
        except:
            # 如果在读取文件的过程中，产生了异常，那么就会捕获到
            # 比如 按下了 ctrl+c
            print('意外终止了读取数据')
        finally:
            f.close()
            print('关闭文件')
    except:
        print("没有这个文件")

## 4 自定义异常 ##

在Python中，抛出自定义异常的语法为`raise 异常类对象`。

需求：密码长度不足，则报异常（用户输入密码，如果输入的长度不足3位，则报错，即抛出自定义异常，并捕获该异常）。

# 自定义异常类，继承Exception
    class ShortInputError(Exception):
        def __init__(self, length, min_len):
            # 用户输入的密码长度
            self.length = length
            # 系统规定的最小的密码长度
            self.min_len = min_len
    
        # 设置抛出异常的描述信息
        def __str__(self):
            return f'你输入的长度是{
          self.length}, 不能少于{
          self.min_len}个字符'
    
    
    def main():
        try:
            con = input('请输入密码：')
            # 当长度小于3则抛出异常
            if len(con) < 3:
                raise ShortInputError(len(con), 3)
        except Exception as result:
            print(result)
        else:
            print('密码已经输入完成')
    
    main()

## 5 with语句的使用 ##

基础班向文件中写入数据的示例代码:

# 1、以写的方式打开文件
    f = open("1.txt", "w")
    # 2、写入文件内容
    f.write("hello world")
    # 3、关闭文件
    f.close()

代码说明：

文件使用完后必须关闭，因为文件对象会占用操作系统的资源，并且操作系统同一时间能打开的文件数量也是有限的

这种写法可能出现一定的安全隐患，错误代码如下：

# 1、以读的方式打开文件
    f = open("1.txt", "r")
    # 2、读取文件内容
    f.write("hello world")
    # 3、关闭文件
    f.close()

运行结果:

Traceback (most recent call last):
      File "/home/python/Desktop/test/xxf.py", line 4, in <module>
        f.write("hello world")
    io.UnsupportedOperation: not writable

代码说明:

*  由于文件读写时都有可能产生IOError，一旦出错，后面的f.close()就不会调用。
 *  为了保证无论是否出错都能正确地关闭文件，我们可以使用try … finally来解决。

安全写法, 代码如下:

try:
        # 1、以读的方式打开文件
        f = open("1.txt", "r")
        # 2、读取文件内容
        f.write("xxxxx")
    
    except IOError as e:
        print("文件操作出错", e)
    
    finally:
        # 3、关闭文件
        f.close()

运行结果:

![在这里插入图片描述][2b892c2e4593478d838c0ab83f8b5d89.png]

文件操作出错 not writable

这种方法虽然代码运行良好,但是缺点就是代码过于冗长,并且需要添加try-except-finally语句,不是很方便,也容易忘记.

在这种情况下，Python提供了 with 语句的这种写法，既简单又安全，并且 with 语句执行完成以后自动调用关闭文件操作，即使出现异常也会自动调用关闭文件操作。

with 语句的示例代码:

# 1、以写的方式打开文件
    with open("1.txt", "w") as f:
        # 2、读取文件内容
        f.write("hello world")

\\2. 上下文管理器

一个类只要实现了\_\_enter\_\_()和\_\_exit\_\_()这个两个方法，通过该类创建的对象我们就称之为上下文管理器。

上下文管理器可以使用 with 语句，with语句之所以这么强大，背后是由上下文管理器做支撑的，也就是说刚才使用 open 函数创建的文件对象就是就是一个上下文管理器对象。

自定义上下文管理器类,模拟文件操作:

定义一个File类，实现 **enter**() 和 **exit**()方法，然后使用 with 语句来完成操作文件， 示例代码:

class File(object):
    
        # 初始化方法
        def __init__(self, file_name, file_model):
            # 定义变量保存文件名和打开模式
            self.file_name = file_name
            self.file_model = file_model
    
        # 上文方法
        def __enter__(self):
            print("进入上文方法")
            # 返回文件资源
            self.file = open(self.file_name,self.file_model)
            return self.file
    
        # 下文方法
        def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
            print("进入下文方法")
            self.file.close()
    
    
    if __name__ == '__main__':
    
        # 使用with管理文件
        with File("1.txt", "r") as file:
            file_data = file.read()
            print(file_data)

运行结果:

进入上文方法
    hello world
    进入下文方法

代码说明：

*  \_\_enter\_\_表示上文方法，需要返回一个操作文件对象；
 *  \_\_exit\_\_表示下文方法，with语句执行完成会自动执行，即使出现异常也会执行该方法。

Python 提供了 with 语句用于简化资源释放的操作，使用 with 语句操作建立在上下文管理器(实现\_\_enter\_\_和\_\_exit\_\_)的基础上

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[887ced779bfa4c108a452ac4773b5c2b.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/07/1e7f5d19b1394982b4a1ccb204b1c16e.png
[2b892c2e4593478d838c0ab83f8b5d89.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/07/da4258903b864077a57d522b7ed68e24.png