Python3.5筆記

第9章 異常

什么是異常

一般情況下，在Python無法正常處理程序時就會發(fā)生異常。異常是Python的對象，表示一個錯誤。當(dāng)Python腳本發(fā)生異常時，我們需要捕獲并處理異常，否則程序會終止執(zhí)行。如：

print(a)

輸出：

Traceback (most recent call last):
  File "D:/pyspace/hellopython/Chapter9.py", line 1, in <module>
    print(a)
NameError: name 'a' is not defined

異常處理

處理異常，最簡單的是使用try語句處理。try語句的基本格式為：try/except。try/except語句用來檢測try語句塊中的錯誤，從而讓except語句捕獲異常信息并處理。如果你不想在發(fā)生異常時結(jié)束程序，只需要在try語句塊中捕獲異常即可。語法格式如下：

try:
    <語句> #運行別的代碼
except<異常的名字>:
    <語句> #如果在try部分發(fā)生了異常
    

示例如下：

#! /usr/bin/python3
# -*- coding:UTF-8 -*-
def test_exception(x,y):
    try:
        a = x/y
        print('a=',a)
        return a
    except Exception:
        print('程序發(fā)生異常，被除數(shù)為0')

test_exception(10,0)

輸出：

程序發(fā)生異常，被除數(shù)為0

拋出異常

Python使用raise語句拋出一個指定的異常。使用類時程序會自動創(chuàng)建實例。

#raise Exception

#raise NameError('this is nameerror')

def test_exception2():
    try:
        raise NameError('This is a NameError')
    except NameError:
        print('發(fā)生異常！')
        #raise 如果只想知道是否拋出了異常，不想處理。加上raise語句把異常再次拋出

test_exception2()

輸出(捕獲異常后不添加raise)：

發(fā)生異常！

輸出(捕獲異常后添加raise)：

Traceback (most recent call last):
發(fā)生異常！
  File "D:/pyspace/hellopython/Chapter9.py", line 26, in <module>
    test_exception2()
  File "D:/pyspace/hellopython/Chapter9.py", line 21, in test_exception2
    raise NameError('This is a NameError')
NameError: This is a NameError

在Python中，內(nèi)建的異常類很多，比如：NameError、SyntaxError、TypeError、ValueError等，可以使用dir函數(shù)列出異常類的內(nèi)容，并用在raise語句中。內(nèi)建的異常類如表格：

捕獲多個異常

Python支持在一個try/excpet語句中處理多個異常，語法如下：

try:
    <語句>
except <異常名1>:
    <語句>
except <異常名2>:
    <語句>

示例如下：

def test_expcetion3(a,b):
    try:
        c = a / b
        #c = name
        return c
    except ZeroDivisionError:
        print('除數(shù)不能為0')
    except NameError:
        print('對象未聲明')

test_exception(10,0)

輸出：

程序發(fā)生異常，被除數(shù)為0

使用一個塊捕捉多個異常

如果需要使用一個塊捕捉多個類型異常，可以將它們作為元組列出。使用該方式時，遇到的異常類型是元組中的任意一個，都會走異常流程。實例如下：

#! /usr/bin/python3
# -*- coding:UTF-8 -*-
def test_expceiton4(a,b):
    try:
        c = a/b
        return c
    except (ZeroDivisionError,NameError,TypeError):
        print('發(fā)生了異常！')

test_expceiton4(10,0)

輸出：

發(fā)生了異常！

如果我們希望多個except字句輸出同樣的信息，就沒必要在幾個except字句中重復(fù)輸入字句，放到一個異常塊中即可。

捕捉對象

如果需要輸出錯誤時的棧堆信息，可以使用as e的形式，我們稱之為捕捉對象。實例如下：

def test_expceiton5(a,b):
    try:
        c = a/b
        return c
    except (ZeroDivisionError,NameError,TypeError) as e:
        print(e)

test_expceiton5(10,0)

輸出：

division by zero

全捕捉

對于逃過了捕獲指定異常的情況，我們根本無法預(yù)測會發(fā)生什么，也無法提前做任何準(zhǔn)備。此時，與其使用不是捕獲異常try/catch語句隱藏異常，不如讓程序立刻崩潰。實例如下：

def test_expceiton5(a,b):
    try:
        c = a/b
        return c
    except:
        print('全捕獲異常')

test_expceiton5(10,'')

輸出：

全捕獲異常

異常中的else

try...except...else...語句，如果在try語句執(zhí)行時沒有發(fā)生異常，就會執(zhí)行else語句后的語句（如果有else）。使用else語句，比把所有語句都放在try字句里更好，這樣可以避免一些意想不到而except有沒捕獲的異常。格式如下：

try：
    <語句>
except<異常名1>:
    <語句>
except<異常名n>:
    <語句>
else:
    <語句> #如果沒有發(fā)生異常

示例如下：

def test_expceiton6(a,b):
    try:
        c = a/b
    except:
        print('全捕獲異常')
    else:
        print('沒有發(fā)生異常')

test_expceiton6(10,5)

輸出：

沒有發(fā)生異常

自定義異常

盡管內(nèi)建異常包含了大部分異常，可以滿足很多要求，但有時還是要創(chuàng)建自己的異常類?？梢酝ㄟ^創(chuàng)建一個新的exception類擁有自己的異常，異常應(yīng)該繼承自Exception類，可以直接繼承，也可以間接繼承。

因為錯誤就是類，因此捕獲異常就是捕獲該類的一個實例，我們自己編寫的函數(shù)也可以拋出錯誤。如果要拋出錯誤，那么可以定義一個錯誤類，根據(jù)需要選擇好繼承關(guān)系，然后用raise語句拋出一個錯誤的實例。示例如下：

#! /usr/bin/python3
# -*- coding:UTF-8 -*-
# 自定義異常類最好以Error結(jié)尾，方便識別
class MyError(Exception):
    def __init__(self):
        pass

    def __str__(self):
        return 'this is my error'

def my_error_test():
    try:
        raise MyError()
    except MyError as e:
        print('exception e is:',e)

my_error_test()

輸出：

exception e is: this is my error

finally子句

Python中finally子句需要和try語句一起使用，組成try/finally的語句形式，try/finally語句無論是否發(fā)生異常與否都將執(zhí)行最后的代碼。try、except、else、finally語句可以組合使用，執(zhí)行順序為：else在except之后，finally在except和else之后。示例如下：

def use_finally(a,b):
    try:
        c = a/b
        print('c=',c)
    except Exception:
        print('發(fā)生異常')
    else:
        print('順利上岸，沒有發(fā)生異常')
    finally:
        print('不管是否發(fā)生異常，我都會出現(xiàn)！')

use_finally(10,0)#測試發(fā)生異常
#use_finally(10,5)#測試不發(fā)生異常

發(fā)生異常時，輸出：

發(fā)生異常
不管是否發(fā)生異常，我都會出現(xiàn)！

不發(fā)生異常時，輸出：

c= 2.0
順利上岸，沒有發(fā)生異常
不管是否發(fā)生異常，我都會出現(xiàn)！

異常和函數(shù)

如果異常在函數(shù)內(nèi)引發(fā)而不被處理，就會傳播至函數(shù)調(diào)用的地方。如果異常在函數(shù)調(diào)用的地方也沒有被處理，就會繼續(xù)傳播，一直到達主程序。如果在主程序也沒有被處理，異常就會被Python解釋器捕獲，輸出一個錯誤信息，然后退出主程序。示例如下：

def divide_func(a,b):
    return a/b

def exec_divide_func(a,b):
    return divide_func(a,b)*10

def main(a,b):
    return exec_divide_func(a,b)

main(10,0)

輸出：

Traceback (most recent call last):
  File "D:/pyspace/hellopython/Chapter9.py", line 131, in <module>
    main(10,0)
  File "D:/pyspace/hellopython/Chapter9.py", line 129, in main
    return exec_divide_func(a,b)
  File "D:/pyspace/hellopython/Chapter9.py", line 126, in exec_divide_func
    return divide_func(a,b)*10
  File "D:/pyspace/hellopython/Chapter9.py", line 123, in divide_func
    return a/b
ZeroDivisionError: division by zero

由執(zhí)行結(jié)果來看，divide_func函數(shù)中產(chǎn)生的異常通過divide_func和exec_divide_func函數(shù)傳播，exec_divide_func函數(shù)中的異常，通過exec_divide_func和main函數(shù)傳播，傳播到函數(shù)調(diào)用處后由Python解釋器處理，最終拋出棧堆異常。