python基礎(21):異常處理

1. 異常和錯誤

1.1 錯誤

程序中不免出現錯誤，而錯誤分紅兩種

1.1.1 語法錯誤

語法錯誤：這種錯誤，根本過不了python解釋器的語法檢測，必須在程序執行前就改正。

#語法錯誤示範一
if

#語法錯誤示範二
def test:
    pass

#語法錯誤示範三
print(haha

1.1.2 邏輯錯誤

#用戶輸入不完整(好比輸入爲空)或者輸入非法(輸入不是數字)
num=input(">>: ")
int(num)

#沒法完成計算
res1=1/0
res2=1+'str'

1.2 什麼是異常

異常就是程序運行時發生錯誤的信號，在python中，錯誤觸發的異常以下：

1.3 異常種類

在python中不一樣的異常能夠用不一樣的類型（python中統一了類與類型，類型即類）去標識，不一樣的類對象標識不一樣的異常，一個異常標識一種錯誤。

1.3.1 異常例子

1.觸發IndexError：

l=['egon','aa']
l[3]

2.觸發KeyError

dic={'name':'egon'}
dic['age']

3.觸發ValueError

s='hello'
int(s)

1.3.2 經常使用異常

AttributeError 試圖訪問一個對象沒有的樹形，好比foo.x，可是foo沒有屬性x
IOError 輸入/輸出異常；基本上是沒法打開文件
ImportError 沒法引入模塊或包；基本上是路徑問題或名稱錯誤
IndentationError 語法錯誤（的子類）；代碼沒有正確對齊
IndexError 下標索引超出序列邊界，好比當x只有三個元素，卻試圖訪問x[5]
KeyError 試圖訪問字典裏不存在的鍵
KeyboardInterrupt Ctrl+C被按下
NameError 使用一個還未被賦予對象的變量
SyntaxError Python代碼非法，代碼不能編譯(我的認爲這是語法錯誤，寫錯了）
TypeError 傳入對象類型與要求的不符合
UnboundLocalError 試圖訪問一個還未被設置的局部變量，基本上是因爲另有一個同名的全局變量，
致使你覺得正在訪問它
ValueError 傳入一個調用者不指望的值，即便值的類型是正確的

1.3.3 更多異常

ArithmeticError
AssertionError
AttributeError
BaseException
BufferError
BytesWarning
DeprecationWarning
EnvironmentError
EOFError
Exception
FloatingPointError
FutureWarning
GeneratorExit
ImportError
ImportWarning
IndentationError
IndexError
IOError
KeyboardInterrupt
KeyError
LookupError
MemoryError
NameError
NotImplementedError
OSError
OverflowError
PendingDeprecationWarning
ReferenceError
RuntimeError
RuntimeWarning
StandardError
StopIteration
SyntaxError
SyntaxWarning
SystemError
SystemExit
TabError
TypeError
UnboundLocalError
UnicodeDecodeError
UnicodeEncodeError
UnicodeError
UnicodeTranslateError
UnicodeWarning
UserWarning
ValueError
Warning
ZeroDivisionError

2. 異常處理

異常發生以後，異常以後的代碼就不會執行了，若是想要代碼正常運行，就要進行異常處理了。

2.1 什麼是異常處理

python解釋器檢測到錯誤，觸發異常（也容許程序員本身觸發異常）。

程序員編寫特定的代碼，專門用來捕捉這個異常（這段代碼與程序邏輯無關，與異常處理有關）。

若是捕捉成功則進入另一個處理分支，執行你爲其定製的邏輯，使程序不會崩潰，這就是異常處理。

2.2 爲何要進行異常處理

python解析器去執行程序，檢測到了一個錯誤時，觸發異常，異常觸發後且沒被處理的狀況下，程序就在當前異常處終止，後面的代碼不會運行，誰會去用一個運行着忽然就崩潰的軟件。

因此你必須提供一種異常處理機制來加強你程序的健壯性與容錯性。 

2.3 如何進行異常處理

首先須知，異常是由程序的錯誤引發的，語法上的錯誤跟異常處理無關，必須在程序運行前就修正。

python爲每一種異常致使了一個類型，而後提供了一種特定的語法結構來進行異常處理。

 2.3.1 基本語法

格式：

try:
     被檢測的代碼塊
except 異常類型：
     try中一旦檢測到異常，就執行這個位置的邏輯

案例：

try:
    f = open('a.txt')
    g = (line.strip() for line in f)
    print(next(g))
    print(next(g))
    print(next(g))
    print(next(g))
    print(next(g))
except StopIteration:
    f.close()

'''
next(g)會觸發迭代f，依次next(g)就能夠讀取文件的一行行內容，不管文件a.txt有多大，同一時刻內存中只有一行內容。
提示：g是基於文件句柄f而存在的，於是只能在next(g)拋出異常StopIteration後才能夠執行f.close()
'''

異常類智能用來處理指定的異常狀況，若是非指定異常則沒法處理。

# 未捕獲到異常，程序直接報錯
s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except IndexError as e:
    print e

2.3.2 多分支

格式：

try:
     被檢測的代碼塊
except 異常類型：
     try中一旦檢測到異常，就執行這個位置的邏輯
except 異常類型：
     try中一旦檢測到異常，就執行這個位置的邏輯
    ...
except 異常類型：
     try中一旦檢測到異常，就執行這個位置的邏輯

從上向下報錯的代碼只要找到一個和報錯類型相符的分支就執行這個分支中的代碼，而後直接退出分支。若是找不到能處理和報錯類型相同的分支，會一直往下走，最後仍是沒有找到就會報錯。

 案例：

s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except IndexError as e:
    print(e)
except KeyError as e:
    print(e)
except ValueError as e:
    print(e)

2.3.3 萬能異常

在python的異常中，有一個萬能異常：Exception，他能夠捕獲任意異常，即：

s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except Exception as e:
    print(e)

你可能會說既然有萬能異常，那麼我直接用上面的這種形式就行了，其餘異常能夠忽略。

你說的沒錯，可是應該分兩種狀況去看：

 1.若是你想要的效果是，不管出現什麼異常，咱們統一丟棄，或者使用同一段代碼邏輯去處理他們，那麼只有一個Exception就足夠了。

s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except Exception,e:
    '丟棄或者執行其餘邏輯'
    print(e)

#若是你統一用Exception，沒錯，是能夠捕捉全部異常，但意味着你在處理全部異常時都使用同一個邏輯去處理（這裏說的邏輯即當前expect下面跟的代碼塊）

2.若是你想要的效果是，對於不一樣的異常咱們須要定製不一樣的處理邏輯，那就須要用到多分支了。

s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except IndexError as e:
    print(e)
except KeyError as e:
    print(e)
except ValueError as e:
    print(e)
except Exception as e:
    print(e)

2.3.4 異常的其餘結構

格式：

try:
     被檢測的代碼塊
except 異常類型：
     try中一旦檢測到異常，就執行這個位置的邏輯
    ...
except 異常類型：
     try中一旦檢測到異常，就執行這個位置的邏輯
else:
    try內代碼塊沒有異常則執行
finally:
    不管異常與否,都會執行該模塊,一般是進行清理工做

案例：

s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except IndexError as e:
    print(e)
except KeyError as e:
    print(e)
except ValueError as e:
    print(e)
#except Exception as e:
#    print(e)
else:
    print('try內代碼塊沒有異常則執行我')
finally:
    print('不管異常與否,都會執行該模塊,一般是進行清理工做')

2.3.5 主動觸發異常

try:
    raise TypeError('類型錯誤')
except Exception as e:
    print(e)

2.3.6 自定義異常

class EvaException(BaseException):
    def __init__(self,msg):
        self.msg=msg
    def __str__(self):
        return self.msg

try:
    raise EvaException('類型錯誤')
except EvaException as e:
    print(e)

2.4 何時使用異常處理

有的同窗會這麼想，學完了異常處理後，好強大，我要爲個人每一段程序都加上try...except，幹毛線去思考它會不會有邏輯錯誤啊，這樣就很好啊。

try...except應該儘可能少用，由於它自己就是你附加給你的程序的一種異常處理的邏輯，與你的主要的工做是沒有關係的。
這種東西加的多了，會致使你的代碼可讀性變差，只有在有些異常沒法預知的狀況下，才應該加上try...except，其餘的邏輯錯誤應該儘可能修正。

 異常的繼承關係：

BaseException
 +-- SystemExit
 +-- KeyboardInterrupt
 +-- GeneratorExit
 +-- Exception
      +-- StopIteration
      +-- StandardError
      |    +-- BufferError
      |    +-- ArithmeticError
      |    |    +-- FloatingPointError
      |    |    +-- OverflowError
      |    |    +-- ZeroDivisionError
      |    +-- AssertionError
      |    +-- AttributeError
      |    +-- EnvironmentError
      |    |    +-- IOError
      |    |    +-- OSError
      |    |         +-- WindowsError (Windows)
      |    |         +-- VMSError (VMS)
      |    +-- EOFError
      |    +-- ImportError
      |    +-- LookupError
      |    |    +-- IndexError
      |    |    +-- KeyError
      |    +-- MemoryError
      |    +-- NameError
      |    |    +-- UnboundLocalError
      |    +-- ReferenceError
      |    +-- RuntimeError
      |    |    +-- NotImplementedError
      |    +-- SyntaxError
      |    |    +-- IndentationError
      |    |         +-- TabError
      |    +-- SystemError
      |    +-- TypeError
      |    +-- ValueError
      |         +-- UnicodeError
      |              +-- UnicodeDecodeError
      |              +-- UnicodeEncodeError
      |              +-- UnicodeTranslateError
      +-- Warning
           +-- DeprecationWarning
           +-- PendingDeprecationWarning
           +-- RuntimeWarning
           +-- SyntaxWarning
           +-- UserWarning
           +-- FutureWarning
       +-- ImportWarning
       +-- UnicodeWarning
       +-- BytesWarning