python中异常操作

雨点打透心脏的1/2处 2022-12-24 00:55 515阅读 0赞

## python异常 ##

**前言：**  
**Python中的常见异常如下**：  
1）当将不同类型的数据进行运算操作时，有时会引发**TypeError**（不同类型间的无效操作）异常。  
2）当除数为零时，会引发**ZeroDivisionError**（除数为零）异常。  
3）当尝试访问一个未声明的变量时，会引发**NameError**（尝试访问一个不存在的变量）异常。  
4）当解释器发现语法错误时，会引发**SyntaxError**（Python语法错误）异常。  
5）Python最具特色的就是依靠代码块的缩进来体现代码之间的逻辑关系，当缩进错误时，会引发**IndentationError**（缩进错误）异常。  
6）当使用序列中不存在的索引时，会引发**IndexError**（索引超出序列的范围）异常。  
7）当使用字典中不存在的键时，会引发**KeyError**（字典中查找一个不存在的关键字）异常。  
8）当传给函数的参数类型不正确时，会引发**ValueError**（传入无效参数）异常。  
9）当试图用只读方式打开一个不存在的文件时，会引发**FileNotFoundError**（Python 3.2以前是IOError）异常。  
10）当尝试访问未知的对象属性时，会引发**AttributeError**（尝试访问未知的对象属性）异常。  
**1.异常检测和处理**  
**1.1 try-except**  
1.1.1 try-except语句用于检测和处理异常，其最简单的语法格式如下：  
try:  
\#可能会引发异常的代码块  
except Exception:  
\#出现异常后执行的代码块  
例：捕获两数相除除数为0的异常。

try:
        a = float(input('请输入被除数：'))
        b = float(input('请输入除数：'))
        c = a/b
        print('商为:',c)
    except ZeroDivisionError:
        print('除数不能为0！')

1.1.2针对不同异常设置多个except,处理多个异常的try-except语句，其语法格式如下：  
try:  
\#可能会引发异常的代码块  
except Exception1:  
\#处理异常类型1的代码块  
except Exception2:  
\#处理异常类型2的代码块  
except Exception3:  
\#处理异常类型3的代码块  
…  
例：上例添加处理ValueError异常的语句。

1.2.3．对多个异常统一处理  
为减少代码量，Python允许将多个异常类型放到一个元组中，然后使用一个except子句同时捕捉多种异常，并且共用同一段异常处理代码。例：将上例的两个异常合并到一个except子句中。

try:
        a = float(input('请输入被除数：'))
        b = float(input('请输入除数：'))
        c = a/b
        print('商为:',c)
    except (ZeroDivisionError,ValueError):
        print('捕获到异常！')

1.1.4．捕获所有异常  
如果无法确定要对哪一类异常进行处理，只是希望在try语句块出现任何异常时，都给用户一个提示信息，那么可以在except子句中不指明异常类型。例子：

try:
        a = float(input('请输入被除数：'))
        b = float(input('请输入除数：'))
        c = a/b
        print('商为:',c)
    except:
        print('出错啦！')

1.1.5 也可以使用Exception关键字代替所有异常。例子：

try:
        a = float(input('请输入被除数：'))
        b = float(input('请输入除数：'))
        c = a/b
        print('商为:',c)
    except Exception as r:
        print('捕获到异常:%s'%r)

**1.2 try-except-else**  
try-except语句还有一个可选的else子句，如要使用该子句，必须将其放在所有except子句之后。该子句将在try子句没有发生任何异常时执行。该结构的语法格式如下：  
try:  
\#可能会引发异常的代码块  
except Exception \[as reason\]:  
\#出现异常后执行的代码块  
else:  
\#如果try子句中的代码没有引发异常，则执行该代码块

例：以只读方式打开文件，并统计文件中文本的行数，如果文件不存在则给出提示信息。

arg = '1.txt'
    try:
        f = open(arg, 'r')
    except FileNotFoundError:
        print(arg,'文件不存在')
    else:
        print(arg, '文件有', len(f.readlines()), '行')
        f.close()

建议在try子句中只放真的有可能会引发异常的代码，将其余代码放在else子句中。

**1.3 try-except-finally**  
在程序中，类似上述情况，无论是否捕获到异常，都需要执行一些终止行为（如关闭文件），Python引入了finally子句来扩展try，该结构的语法格式如下：  
try:  
\#可能会引发异常的代码块  
except Exception \[as reason\]:  
\#出现异常后执行的代码块  
finally:  
\#无论try子句中的代码有没有引发异常，都会执行的代码块  
例：修改上述代码，使其无论是否捕获到异常，都会执行关闭文件的操作。

try:
        f = open('1.txt')
        print(a)
    except:
        print('出错啦！')
    finally:
        f.close()

**1.4 同时包含多个except、else和finally子句**  
Python异常处理结构中可以同时包含多个except子句、else子句和finally子句，其语法格式如下：  
try:  
\#可能会引发异常的代码块  
except Exception1:  
\#处理异常类型1的代码块  
except Exception2:  
\#处理异常类型2的代码块  
…  
else:  
\#如果try子句中的代码没有引发异常，则执行该代码块  
finally:  
\#无论try子句中的代码有没有引发异常，都会执行的代码块

**提示:**（1）在上述语句中，异常处理结果必须以“try”→“except”→“else”→“finally”的顺序出现，即所有的except必须在else和finally之前，else必须在finally之前，否则会出现语法错误。  
（2）else和finally都是可选的。  
（3）else的存在必须以except语句为前提。就是说，如果在没有except语句的try语句中使用else语句会引发语法错误。

例：同时包含多个except、else和finally子句的异常处理。

try:
        a = float(input('请输入被除数：'))
        b = float(input('请输入除数：'))
        c = a/b
        print('商为:',c)
    except ZeroDivisionError:
        print('除数不能为0！')
    except ValueError:
        print('被除数和除数应为数值类型！')
    except:
        print('其他错误！')
    else:
        print('运行没有错误！')
    finally:
        print('运行结束！')

程序运行效果如下：  
![在这里插入图片描述][20201126112632231.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][2020112611263610.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][20201126112640837.png_pic_center]

**2 抛出异常**  
**2.1 raise语句**  
2.1.1．使用异常名引发异常  
**(使用异常名引发异常的基本语法格式如下：  
raise 异常名称  
当raise语句指定异常名时，会创建该类的实例对象，然后引发异常。  
例如：raise NameError  
2.1.2 ．使用异常类的实例引发异常  
使用异常类的实例引发异常的基本语法格式如下：raise 异常名称(‘异常描述’)  
通过显式地创建异常类的实例，直接使用该实例对象来引发异常，同时还能给异常类指定描述信息。例子如下：  
raise NameError(‘命名错误’)  
程序运行结果如下：NameError: 命名错误):**  
理解烧看下面实例：  
2.1.3 例： raise语句使用（具体实例）。

#定义输出矩形图形的函数
    def boxPrint(s, w, h):
        if len(s) != 1:				#当输入的字符不为单个字符时抛出异常
            raise Exception('输入的符号必须是单个字符！')
        if w <= 2: 				#当输入的宽度小于等于2时抛出异常
            raise Exception('宽必须大于2！')
        if h <= 2: 				#当输入的高度小于等于2时抛出异常
            raise Exception('高必须大于2！')
    #输出矩形图形
        print(s * w)
        for i in range(h - 2):
            print(s + (' ' * (w - 2)) + s)
        print(s * w)
    #给s, w, h赋不同的值
    for s, w, h in (('*', 3, 3), ('#', 4, 4), ('$$', 3, 3), ('@', 1, 3),('+', 3, 2)):
    #异常处理
        try:
            boxPrint(s, w, h)
        except Exception as err:
            print('发生了一个异常: ' + str(err))

程序运行效果：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDI1OTk3OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
2.1.4．传递异常  
捕获到了异常，但是又想重新引发它（传递异常），可以使用不带参数的raise语句。例子：

try:
        raise NameError('命名错误')
    except NameError:
        print('出现了一个异常！')
        raise

**2.2 assert语句**  
assert语句又称为断言，断言表示为一些逻辑表达式，程序员相信，在程序中的某个特定点该表达式值为真，如果为假，就会触发AssertionError异常。assert语句的基本语法格式如下：  
**assert 逻辑表达式 \[,参数\].**  
assert后面紧跟逻辑表达式，参数为一个字符串，当表达式的值为假时，作为异常类的描述信息使用。逻辑上等同于：  
**if not 逻辑表达式:  
raise AssertionError(参数)**(看下方实例)  
例子：

a = 3
    assert a >5, 'a的值应大于5'

例： assert语句使用实例如下

while True:
        try:
            score=int(input("请输入百分制成绩："))
    #断言score是在0～100分之间，如果不是抛出异常
            assert score>=0 and score<=100,'分数必须在1～100之间'
            if score>=90:
                print("优")
            elif score>=80: 
                print("良")
            elif score>=70:
                print("中")
            elif score>=60:
                print("及格")
            else:
                print("不及格")
        except Exception as r:
            print('发生异常：',r)
            break		#跳出循环

程序运行效果如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDI1OTk3OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

**3.用户自定义异常**  
**Python的异常分为两种：**  
一种是**内建异常**，就是系统内置的异常，在某些错误出现时自动触发；  
另一种是**用户自定义异常**，就是用户根据自己的需求设置的异常。  
Exception类是所有异常的基类，因此，用户自定义异常类需从Exception类继承。  
例：用户注册账户时，输入的性别只能是“男”或“女”，要求自定义异常，当输入数据不是“男”或“女”时抛出异常。例子如下：

#用户自定义异常类
    class SexException(Exception):
        def __init__(self,msg,value):
            self.msg = msg
            self.value = value
    #定义函数，用于输入性别并判断是否输入的是“男”或“女”
    def f():
        sex = input('请输入性别:')
        if sex!='男' and sex!='女':
            raise SexException('性别只能输入男或者女',sex)		#抛出异常
    #异常处理
    try:
        f()
    except Exception as ex:
        print('错误信息是:%s,输入的性别是：%s'%(ex.msg,ex.value))

程序运行效果：  
![在这里插入图片描述][20201126111742467.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][20201126111748928.png_pic_center]

[20201126112632231.png_pic_center]: /images/20221120/4f978b1dced44a2882daaf8bd25ef361.png
[2020112611263610.png_pic_center]: /images/20221120/d2a006d9deed4454beeb93e5e68666cf.png
[20201126112640837.png_pic_center]: /images/20221120/50910fc2a58940bb9198832e09342cbe.png
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