python入门教程10-01 （python语法入门之异常处理）

开发人员在编写程序时，难免会遇到错误，有的是编写人员疏忽造成的语法错误，有的是程序内部隐含逻辑问题造成的数据错误，还有的是程序运行时与系统的规则冲突造成的系统错误，等等。本章节主要介绍什么是异常，异常的情况有哪些以及如何处理。

一 什么是异常

异常是程序发生错误的信号。程序一旦出现错误，便会产生一个异常，若程序中没有处理它，就会抛出该异常，程序的运行也随之终止。在Python中,错误触发的异常如下

而错误分成两种，一种是语法上的错误SyntaxError，这种错误应该在程序运行前就修改正确

>>> if

  File "", line 1    if    ^

SyntaxError: invalid syntax

另一类就是逻辑错误，常见的逻辑错误如

# TypeError：数字类型无法与字符串类型相加1+’2’# ValueError：当字符串包含有非数字的值时，无法转成int类型num=input(">>: ") #输入helloint(num)# NameError：引用了一个不存在的名字xx# IndexError：索引超出列表的限制l=['egon','aa']

l[3]# KeyError：引用了一个不存在的keydic={'name':'egon'}

dic['age']# AttributeError：引用的属性不存在classFoo:    passFoo.x# ZeroDivisionError：除数不能为01/0

二 异常处理

为了保证程序的容错性与可靠性，即在遇到错误时有相应的处理机制不会任由程序崩溃掉，我们需要对异常进行处理，处理的基本形式为

try:

    被检测的代码块except 异常类型：

    检测到异常，就执行这个位置的逻辑

举例

try:

    print('start...')

    print(x) # 引用了一个不存在的名字，触发异常NameError    print('end...')except NameError as e: # as语法将异常类型的值赋值给变量e，这样我们通过打印e便可以知道错误的原因    print('异常值为：%s' %e)

print('run other code...')#执行结果为start...

异常值为：name 'x' is not defined

run other code...

本来程序一旦出现异常就整体结束掉了，有了异常处理以后，在被检测的代码块出现异常时，被检测的代码块中异常发生位置之后的代码将不会执行，取而代之的是执行匹配异常的except子代码块，其余代码均正常运行。

​ 当被检测的代码块中有可能触发不同类型的异常时，针对不同类型的异常：

​ 如果我们想分别用不同的逻辑处理，需要用到多分支的except（类似于多分支的elif，从上到下依次匹配，匹配成功一次便不再匹配其他）

try:

    被检测的代码块except NameError:

    触发NameError时对应的处理逻辑except IndexError:

    触发IndexError时对应的处理逻辑except KeyError:

    触发KeyError时对应的处理逻辑

举例

defconvert_int(obj): try:

        res=int(obj)

    except ValueError as e:

        print('ValueError: %s' %e)

        res=None    except TypeError as e:

        print('TypeError: %s' %e)

        res=None    return res

convert_int('egon') # ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'egon'convert_int({'n':1}) # TypeError: int() argument must be a string, a bytes-like object or a number, not 'dict'

如果我们想多种类型的异常统一用一种逻辑处理，可以将多个异常放到一个元组内，用一个except匹配

try:

    被检测的代码块except (NameError,IndexError,TypeError):

    触发NameError或IndexError或TypeError时对应的处理逻辑

举例

defconvert_int(obj): try:

        res=int(obj)

    except (ValueError,TypeError):

        print('argument must be number or numeric string')

        res=None    return res

convert_int('egon') # argument must be number or numeric stringconvert_int({'n':1}) # argument must be number or numeric string

如果我们想捕获所有异常并用一种逻辑处理，Python提供了一个万能异常类型Exception

try:

    被检测的代码块except NameError:

    触发NameError时对应的处理逻辑except IndexError:

    触发IndexError时对应的处理逻辑except Exception:

    其他类型的异常统一用此处的逻辑处理

在多分支except之后还可以跟一个else（else必须跟在except之后，不能单独存在），只有在被检测的代码块没有触发任何异常的情况下才会执行else的子代码块

try:

    被检测的代码块except 异常类型1:

    passexcept 异常类型2:

    pass......else:

    没有异常发生时执行的代码块

此外try还可以与finally连用，从语法上讲finally必须放到else之后，但可以使用try-except-finally的形式，也可以直接使用try-finally的形式。无论被检测的代码块是否触发异常，都会执行finally的子代码块，因此通常在finally的子代码块做一些回收资源的操作，比如关闭打开的文件、关闭数据库连接等

try:

  被检测的代码块except 异常类型1:

  passexcept 异常类型2:

  pass......else:

  没有异常发生时执行的代码块finally:

  无论有无异常发生都会执行的代码块

举例

f=Nonetry:

    f=open(‘db.txt’,'r',encoding='utf-8')

    s=f.read().strip()

    int(s)  # 若字符串s中包含非数字时则会触发异常ValueError    # f.close() # 若上面的代码触发异常，则根本不可能执行到此处的代码，应该将关闭文件的操作放到finally中finally:

    if f: # 文件存在则f的值不为None        f.close()

在不符合Python解释器的语法或逻辑规则时，是由Python解释器主动触发的各种类型的异常，而对于违反程序员自定制的各类规则，则需要由程序员自己来明确地触发异常，这就用到了raise语句，raise后必须是一个异常的类或者是异常的实例

classStudent: def__init__(self,name,age): if not isinstance(name,str):

            raise TypeError('name must be str')

        if not isinstance(age,int):

            raise TypeError('age must be int')

        self.name=name

        self.age=age

stu1=Student(4573,18) # TypeError: name must be strstu2=Student('egon','18') # TypeError: age must be int

在内置异常不够用的情况下，我们可以通过继承内置的异常类来自定义异常类

classPoolEmptyError(Exception): # 可以通过继承Exception来定义一个全新的异常 def__init__(self,value='The proxy source is exhausted'): # 可以定制初始化方法 super(PoolEmptyError,self).__init__()

        self.value=value

    def__str__(self): # 可以定义该方法用来定制触发异常时打印异常值的格式        return '< %s >' %self.valueclassNetworkIOError(IOError): # 也可以在特定异常的基础上扩展一个相关的异常    passraise PoolEmptyError # __main__.PoolEmptyError: < The proxy source is exhausted >raise NetworkIOError('连接被拒绝') # __main__.NetworkIOError: 连接被拒绝

最后，Python还提供了一个断言语句assert expression，断定表达式expression成立，否则触发异常AssertionError，与raise-if-not的语义相同，如下

age='18'# 若表达式isinstance(age,int)返回值为False则触发异常AssertionErrorassert isinstance(age,int)# 等同于if not isinstance(age,int):

raise AssertionError

三 何时使用异常处理

在了解了异常处理机制后，本着提高程序容错性和可靠性的目的，读者可能会错误地认为应该尽可能多地为程序加上try...except...，这其是在过度消费程序的可读性，因为try...except本来就是你附加给程序的一种额外的逻辑，与你的主要工作是没有多大关系的。

​ 如果错误发生的条件是“可预知的”，我们应该用if来进行”预防”，如下

age=input('input your age>>: ').strip()if age.isdigit(): # 可预知只有满足字符串age是数字的条件，int(age)才不会触发异常， age=int(age)else:

    print('You must enter the number')

如果错误发生的条件“不可预知”，即异常一定会触发，那么我们才应该使用try...except语句来处理。例如我们编写一个下载网页内容的功能，网络发生延迟之类的异常是很正常的事，而我们根本无法预知在满足什么条件的情况下才会出现延迟，因而只能用异常处理机制了

import requestsfrom requests.exceptions import ConnectTimeout # 导入requests模块内自定义的异常defget(url): try:

        response=requests.get(url,timeout=3)#超过3秒未下载成功则触发ConnectTimeout异常        res=response.text

    except ConnectTimeout:

        print('连接请求超时')

        res=None    except Exception:

        print('网络出现其他异常')

        res=None    return res

get('https://www.python.org')

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