【Python学习笔记】第十七节 Python 异常处理

红太狼 2023-09-30 19:48 18阅读 0赞

**Python 异常**

在任何一种编程语言中，都会有异常处理机制，python也不例外，它提供了两个非常重要的功能来处理python程序在运行中出现的异常和错误。

--------------------

## Python 异常处理 ##

*  **异常的概念：**在程序运行过程中，由于代码错误或者运行环境影响，运行程序发生中断报错，无法继续运行的情况。

*  **异常处理：**在程序运行发生错误时，捕获响应的程序错误进行预警并使程序继续向下运行的一种机制。

### 1、python标准异常 ###

<table style=""> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">异常名称</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">描述</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">BaseException</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">所有异常的基类</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">SystemExit</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">解释器请求退出</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">KeyboardInterrupt</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">用户中断执行(通常是输入^C)</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">Exception</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">常规错误的基类</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">StopIteration</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">迭代器没有更多的值</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">GeneratorExit</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">生成器(generator)发生异常来通知退出</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">StandardError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">所有的内建标准异常的基类</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">ArithmeticError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">所有数值计算错误的基类</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">FloatingPointError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">浮点计算错误</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">OverflowError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">数值运算超出最大限制</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">ZeroDivisionError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">除(或取模)零 (所有数据类型)</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">AssertionError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">断言语句失败</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">AttributeError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">对象没有这个属性</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">EOFError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">没有内建输入,到达EOF 标记</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">EnvironmentError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">操作系统错误的基类</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">IOError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">输入/输出操作失败</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">OSError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">操作系统错误</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">WindowsError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">系统调用失败</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">ImportError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">导入模块/对象失败</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">LookupError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">无效数据查询的基类</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">IndexError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">序列中没有此索引(index)</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">KeyError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">映射中没有这个键</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">MemoryError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">内存溢出错误(对于Python 解释器不是致命的)</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">NameError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">未声明/初始化对象 (没有属性)</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">UnboundLocalError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">访问未初始化的本地变量</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">ReferenceError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">弱引用(Weak reference)试图访问已经垃圾回收了的对象</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">RuntimeError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">一般的运行时错误</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">NotImplementedError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">尚未实现的方法</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">SyntaxError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">Python 语法错误</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">IndentationError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">缩进错误</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">TabError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">Tab 和空格混用</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">SystemError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">一般的解释器系统错误</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">TypeError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">对类型无效的操作</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">ValueError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">传入无效的参数</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">UnicodeError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">Unicode 相关的错误</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">UnicodeDecodeError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">Unicode 解码时的错误</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">UnicodeEncodeError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">Unicode 编码时错误</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">UnicodeTranslateError</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">Unicode 转换时错误</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">Warning</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">警告的基类</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">DeprecationWarning</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">关于被弃用的特征的警告</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">FutureWarning</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">关于构造将来语义会有改变的警告</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">OverflowWarning</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">旧的关于自动提升为长整型(long)的警告</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">PendingDeprecationWarning</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">关于特性将会被废弃的警告</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">RuntimeWarning</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">可疑的运行时行为(runtime behavior)的警告</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">SyntaxWarning</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">可疑的语法的警告</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:188px;vertical-align:top;height:52px;">UserWarning</td> 
 <td style="width:589px;vertical-align:top;height:52px;">用户代码生成的警告</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 2、什么是异常？ ###

**异常即是一个事件**，该事件会在程序执行过程中发生，影响了程序的正常执行。

一般情况下，在Python无法正常处理程序时就会发生一个异常。

**异常是Python对象**，表示一个错误。

当Python脚本发生异常时我们需要捕获处理它，否则程序会终止执行。

### 3、异常处理 ###

捕捉异常可以使用try/except语句。

try/except语句用来检测try语句块中的错误，从而让except语句捕获异常信息并处理。

如果你不想在异常发生时结束你的程序，只需在try里捕获它。

语法：

以下为简单的*try....except...else*的语法：

try:
 <语句> #运行别的代码
 except <名字>：
 <语句> #如果在try部份引发了'name'异常
 except <名字>，<数据>:
 <语句> #如果引发了'name'异常，获得附加的数据
 else:
 <语句> #如果没有异常发生

try的工作原理是，当开始一个try语句后，python就在当前程序的上下文中作标记，这样当异常出现时就可以回到这里，try子句先执行，接下来会发生什么依赖于执行时是否出现异常。

*  如果当try后的语句执行时发生异常，python就跳回到try并执行第一个匹配该异常的except子句，异常处理完毕，控制流就通过整个try语句（除非在处理异常时又引发新的异常）。

*  如果在try后的语句里发生了异常，却没有匹配的except子句，异常将被递交到上层的try，或者到程序的最上层（这样将结束程序，并打印默认的出错信息）。

*  如果在try子句执行时没有发生异常，python将执行else语句后的语句（如果有else的话），然后控制流通过整个try语句。

下面是简单的例子，它打开一个文件，在该文件中写入内容，且并未发生异常：

# coding=utf-8
    
    try:
        fh = open("testfile", "w")
        fh.write("这是一个测试文件，用于测试异常!!")
    except IOError:
        print("Error: 没有找到文件或读取文件失败")
    else:
        print("内容写入文件成功")
        fh.close()

![47440fae1fc798b1183073ed1032183f.png][]

下面是简单的例子，它打开一个文件，在该文件中写入内容，但文件没有写入权限，发生了异常：

在执行代码前为了测试方便，我们可以先去掉 testfile 文件的写权限，如下：

![b8707860a9c8a9a8b40d89ed1da217af.png][]

再执行以上代码：

![c8995937816c0f8d630a0a4b4a5558c2.png][]

#### 3.1、使用except而不带任何异常类型 ####

try:
        正常的操作
       ......................
    except:
        发生异常，执行这块代码
       ......................
    else:
        如果没有异常执行这块代码

**以上方式try-except语句捕获所有发生的异常。但这不是一个很好的方式，我们不能通过该程序识别出具体的异常信息。因为它捕获所有的异常。**

#### 3.2、使用except而带多种异常类型 ####

使用相同的except语句来处理多个异常信息，如下所示：

try:
        正常的操作
       ......................
    except(Exception1[, Exception2[,...ExceptionN]]):
       发生以上多个异常中的一个，执行这块代码
       ......................
    else:
        如果没有异常执行这块代码

#### 3.3、try-finally 语句 ####

**try-finally 语句无论是否发生异常都将执行最后的代码。**

try:
 <语句>
 finally:
 <语句> #退出try时总会执行
 raise

# coding=utf-8
    
    try:
        fh = open("testfile", "w")
        fh.write("这是一个测试文件，用于测试异常!!")
    finally:
        print("Error: 没有找到文件或读取文件失败")

如果打开的文件没有可写权限，输出如下所示：

![c8995937816c0f8d630a0a4b4a5558c2.png][]

同样的例子也可以写成如下方式：

# coding=utf-8
    
    try:
        fh = open("testfile", "w")
        try:
            fh.write("这是一个测试文件，用于测试异常!!")
        finally:
            print("关闭文件")
            fh.close()
    except IOError:
        print("Error: 没有找到文件或读取文件失败")

当在try块中抛出一个异常，立即执行finally块代码。

finally块中的所有语句执行后，异常被再次触发，并执行except块代码。

参数的内容不同于异常。

### 4、异常的参数 ###

一个异常可以带上参数，可作为输出的异常信息参数。

你可以通过except语句来捕获异常的参数，如下所示：

try:
        正常的操作
       ......................
    except ExceptionType, Argument:
        你可以在这输出 Argument 的值...

变量接收的异常值通常包含在异常的语句中。在元组的表单中变量可以接收一个或者多个值。

**元组通常包含错误字符串，错误数字，错误位置。**

# coding=utf-8
    
    # 定义函数
    def temp_convert(var):
        try:
            return int(var)
        except ValueError as Argument:
            print("参数没有包含数字\n", Argument)
    
    
    temp_convert("xyz")

![e6cc085a9305ef0f402d1869909ca129.png][]

### **5、触发异常** ###

我们可以使用raise语句自己触发异常

raise语法格式如下：

raise [Exception [, args [, traceback]]]

**Exception** 是异常的类型（例如，NameError）参数标准异常中任一种，

**args** 是自已提供的异常参数。

最后一个参数是可选的（在实践中很少使用），如果存在，是跟踪异常对象。

一个异常可以是一个字符串，类或对象。 Python的内核提供的异常，大多数都是实例化的类，这是一个类的实例的参数。

定义一个异常非常简单，如下所示：

![b353251ac18e08fb4780d2ade62cdc06.png][]

**注意：**为了能够捕获异常，"except"语句必须有用相同的异常来抛出类对象或者字符串。

例如我们捕获以上异常，"except"语句如下所示：

try:
        正常逻辑
    except Exception,err:
        触发自定义异常    
    else:
        其余代码

# coding=utf-8
 
 # 定义函数
 def mye(level):
 if level < 1:
 raise Exception("Invalid level!")
 # 触发异常后，后面的代码就不会再执行
 
 
 try:
 mye(0) # 触发异常
 except Exception as err:
 print(1, err)
 else:
 print(2)

![28ad3ac04d9bb78e06e8867e290922a9.png][]

### 6、用户自定义异常 ###

通过创建一个新的异常类，程序可以命名它们自己的异常。异常应该是典型的继承自**Exception**类，通过直接或间接的方式。

以下为与**RuntimeError**相关的实例,实例中创建了一个类，基类为**RuntimeError**，用于在异常触发时输出更多的信息。

在try语句块中，用户自定义的异常后执行except块语句，变量 e 是用于创建Networkerror类的实例。

class Networkerror(RuntimeError):
        def __init__(self, arg):
            self.args = arg

在你定义以上类后，触发该异常，如下所示：

try:
        raise Networkerror("Bad hostname")
    except Networkerror,e:
        print e.args

[47440fae1fc798b1183073ed1032183f.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/47440fae1fc798b1183073ed1032183f.png
[b8707860a9c8a9a8b40d89ed1da217af.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/b8707860a9c8a9a8b40d89ed1da217af.png
[c8995937816c0f8d630a0a4b4a5558c2.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/c8995937816c0f8d630a0a4b4a5558c2.png
[e6cc085a9305ef0f402d1869909ca129.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/e6cc085a9305ef0f402d1869909ca129.png
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