Python-异常处理

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  1. 异常处理
    1. 什么是异常
    2. try-except捕获处理异常
    3. 使用as访问异常
    4. 使用Exception捕获其他异常
    5. 使用else从句
    6. 使用finally从句
    7. 同时具有else和finally从句
    8. 使用raise语句手动抛出异常
    9. 自定义异常
    10. 异常和函数

异常处理

什么是异常

异常指的是程序在没有语法错误的前提下，在运行期间产生的特定错误。每个特定错误都对应一个异常类对象。当产生某个特定错误时，其异常类对象的实例对象就会被抛出，如果在程序中对抛出的异常实例对象不进行捕获和处理，程序就会停止运行，并且答应错误的详细信息，包括：

1、Traceback，指的是异常调用堆栈的跟踪信息，其中列出了程序中的相关行数；
2、对应的异常类对象的名称以及错误信息；

如果在程序中对抛出的异常实例对象进行捕获和处理，程序就会继续运行。

哪些特定的错误会被看做是异常，首先Python内置了很多异常类对象，其次，可以自定义异常类对象，所以，内置的异常类对象和自定义的异常类对象对应的错误会被看做异常。

内置的异常类对象，https://docs.python.org/3.7/library/exceptions.html

BaseException
+-- SystemExit
+-- KeyboardInterrupt
+-- GeneratorExit
+-- Exception
      +-- StopIteration
      +-- StopAsyncIteration
      +-- ArithmeticError
      |    +-- FloatingPointError
      |    +-- OverflowError
      |    +-- ZeroDivisionError
      +-- AssertionError
      +-- AttributeError
      +-- BufferError
      +-- EOFError
      +-- ImportError
      |    +-- ModuleNotFoundError
      +-- LookupError
      |    +-- IndexError
      |    +-- KeyError
      +-- MemoryError
      +-- NameError
      |    +-- UnboundLocalError
      +-- OSError
      |    +-- BlockingIOError
      |    +-- ChildProcessError
      |    +-- ConnectionError
      |    |    +-- BrokenPipeError
      |    |    +-- ConnectionAbortedError
      |    |    +-- ConnectionRefusedError
      |    |    +-- ConnectionResetError
      |    +-- FileExistsError
      |    +-- FileNotFoundError
      |    +-- InterruptedError
      |    +-- IsADirectoryError
      |    +-- NotADirectoryError
      |    +-- PermissionError
      |    +-- ProcessLookupError
      |    +-- TimeoutError
      +-- ReferenceError
      +-- RuntimeError
      |    +-- NotImplementedError
      |    +-- RecursionError
      +-- SyntaxError
      |    +-- IndentationError
      |         +-- TabError
      +-- SystemError
      +-- TypeError
      +-- ValueError
      |    +-- UnicodeError
      |         +-- UnicodeDecodeError
      |         +-- UnicodeEncodeError
      |         +-- UnicodeTranslateError
      +-- Warning
           +-- DeprecationWarning
           +-- PendingDeprecationWarning
           +-- RuntimeWarning
           +-- SyntaxWarning
           +-- UserWarning
           +-- FutureWarning
           +-- ImportWarning
           +-- UnicodeWarning
           +-- BytesWarning
           +-- ResourceWarning

所有内置异常类对继承自Exception

try-except捕获处理异常

程序在运行期间产生异常时，为了让程序能够继续执行，可以对抛出的异常实例对象进行捕获和处理，这是通过try-except语句实现的：把可能会产生异常的代码放在try语句块中以捕获异常实例对象，把处理异常的代码放在由若干个except子句组成的except语句块中。

语法格式：

try:
    可能会产生异常的代码
except 异常类对象1:
    当前except子句处理的代码
except 异常类对象2：
    当前except子句处理的代码
...
...
except 异常类对象n：
    当前except子句处理的代码

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#!/usr/bin/python3

try:
    i = 1 / 0
except ZeroDivisionError:
    print('0不能作为除数')

当try语句块产生异常时，会从上到下依次查找是否有匹配的子句，只要找到一个匹配的except子句，则不会查找剩余的except子句，因此一定要注意各个except子句的顺序

#!/usr/bin/python3

try:
    i = 1 / 0
except ArithmeticError:
    print('数学错误')
except ZeroDivisionError:
    print('0不能作为除数')

[root@lyucan ~]# ./yc.py
数学错误

当多个异常类对象所对应的异常处理代码完全相同时， 可以把这些异常类对象以元组的形式放在一个except子句中。

#!/usr/bin/python3

try:
    i = 1 / 0
except (ZeroDivisionError,TypeError):
    print('运行出错了')

使用as访问异常

如果想在匹配到的except子句中访问异常实例对象，可以在except子句的冒号前添加关键字as和一个变量。

#!/usr/bin/python3

try:
    i = 1 / 0
except (ZeroDivisionError, TypeError) as err:
    print(type(err))
    print(err)

[root@lyucan ~]# ./yc.py
<class 'ZeroDivisionError'>
division by zero

使用Exception捕获其他异常

为了在except语句块中将所有的异常类对象尽可能的覆盖到，可以将最后一个except子句中的异常类对象指定为Exception（内置异常类对象和自定义异常类对象都继承自Exception），或者在最后一个except子句中不指定异常类对象。

#!/usr/bin/python3

try:
    i = int('abc')
except (ZeroDivisionError,TypeError):
    print('除0错误和值错误')
except Exception:               # 这里也可以不指定异常类对象，直接使用 except:
    print('其他错误')

使用else从句

可以在while语句或for-in语句的后面添加else语句，类似的，可以在 try-except语句后面添加else从句。如果没有产生异常时，就会执行else从句里面的代码。
语法格式：

try:
    可能会产生异常的代码
except 异常类对象1:
    当前except子句处理的代码
except 异常类对象2：
    当前except子句处理的代码
...
...
except 异常类对象n：
    当前except子句处理的代码
else:
    try语句块中没有产生异常时执行的代码

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使用finally从句

可以在try-except语句的后面添加finally从句，finally从句总会被执行，通常在finally从句中释放资源，例如：关闭文件、关闭网络连接等。
语法格式：

try:
    可能会产生异常的代码
except 异常类对象1:
    当前except子句处理的代码
except 异常类对象2：
    当前except子句处理的代码
...
...
except 异常类对象n：
    当前except子句处理的代码
finally:
    总会被执行的代码

2ceecabd-68bf-409d-927b-95833a2535ae-Image.png

同时具有else和finally从句

try:
    可能会产生异常的代码
except 异常类对象1:
    当前except子句处理的代码
except 异常类对象2：
    当前except子句处理的代码
...
...
except 异常类对象n：
    当前except子句处理的代码
else:
    try语句块中没有产生异常时执行的代码
finally:
    总会被执行的代码

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使用raise语句手动抛出异常

对于前面课程中的示例，在发生异常时的异常实例对象都是被自动抛出的，我们可以使用raise语句手动的抛出异常实例对象，
语法格式为：

raise 异常类对象[([参数])]

如果没有传入参数，可以省略小括号

#!/usr/bin/python3

raise ZeroDivisionError('0不能作为除数')

raise ZeroDivisionError()

raise ZeroDivisionError

#!/usr/bin/python3

try:
    raise ZeroDivisionError
except ZeroDivisionError:
    print('0不能作为除数')

[root@lyucan ~]# ./yc.py
0不能作为除数

如果在except语句块中不想对异常实例对象进行处理，可以使用关键字raise将其原样抛出，或者抛出另外一个异常类对象的实例对象。

#!/usr/bin/python3

try:
    raise ZeroDivisionError
except ZeroDivisionError:
    raise

[root@lyucan ~]# ./yc.py
Traceback (most recent call last):
  File "./yc.py", line 4, in <module>
    raise ZeroDivisionError
ZeroDivisionError

#!/usr/bin/python3

try:
    raise ZeroDivisionError
except ZeroDivisionError:
    raise ValueError('值错误')

[root@lyucan ~]# ./yc.py
Traceback (most recent call last):
  File "./yc.py", line 4, in <module>
    raise ZeroDivisionError
ZeroDivisionError

During handling of the above exception, another exception occurred:

Traceback (most recent call last):
  File "./yc.py", line 6, in <module>
    raise ValueError('值错误')
ValueError: 值错误

自定义异常

尽管python内置的异常类对象可以满足我们绝大多数的需求，但是有时候我们可能想要创建自定义的异常类对象。正如所有内置异常类对象的基类是Exception，自定义异常类对象只需要继承Exception或其子类。

#!/usr/bin/python3


class MyException(Exception):
    def __call__(self):
        print('自定义异常')


try:
    raise MyException
except MyException as err:
    err()

[root@lyucan ~]# ./yc.py
自定义异常

异常和函数

当函数内发生异常时，异常实例对象会被抛给该函数的调用者，如果该函数的调用者没有捕获和处理，则继续抛给上一撑的调用者，这样一直向上抛，最后会被Python解释器捕获。
在异常实例对象在向上抛的过程中，可以选择合适的层对异常实例对象进行捕获和处理，而不需要在每一层进行捕获和处理。

#!/usr/bin/python3

def f1():
    print(1 / 0)

def f2():
    try:
        f1()
    except ZeroDivisionError as err:
        print(err)

def f3():
    f2()

f3()


print('继续执行代码')

[root@lyucan ~]# ./yc.py
division by zero
继续执行代码
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