Python 斷言和異常

Python斷言

斷言是一種理智檢查，當程序的測試完成，能夠將其打開或關閉。斷言的最簡單方法就是把它比做raise-if語句(或更加準確，raise-if-not聲明)。一個表達式進行測試，若是結果出現false，將引起異常。程序中經常放置斷言來檢查輸入的有效與否，或在一個函數調用後檢查有效的輸出，其爲assert關鍵字構成的語句。 assert語句 但它遇到一個斷言語句，Python評估計算以後的表達式，但願是true。若是是表達式爲false，Python觸發AssertionError異常，其語法是：python

assert Expression[, Arguments]

若是斷言失敗，Python使用ArgumentExpression做爲AssetionError異常的參數，AssertionError能夠被捕獲，並用try-except語句處理，相似其餘異常。可是若是沒有處理它們，將終止改爲程序併產生一個回溯。以下實例：函數

def kelvin_to_fahrenheit(temperature):
    assert temperature >= 0, "Colder than absolute zero!"
    return ((temperature-273)*1.8)+32


print(kelvin_to_fahrenheit(273))
print(kelvin_to_fahrenheit(505.78))
print(kelvin_to_fahrenheit(-5))

運行輸出結果爲：測試

32.0
451.00399999999996
Traceback (most recent call last):
  File "D:/PythonCode/basic knowledge/exceptions.py", line 8, in <module>
    print(kelvin_to_fahrenheit(-5))
  File "D:/PythonCode/basic knowledge/exceptions.py", line 2, in kelvin_to_fahrenheit
    assert temperature >= 0, "Colder than absolute zero!"
AssertionError: Colder than absolute zero!

Python 異常處理

Python提供的標準異常以下列表：spa

異常名稱	描述
Exception	全部異常的基類
StopIteration	當一個迭代器的next()方法不能指向任何對象時引起
SystemExit	由sys.exit()函數引起
StandardError	除了StopIteration異常和SystemExit，全部內置異常的基類
ArithmeticError	數值計算所發生的全部異常的基類
OverflowError	當數字類型計算超過最高限額引起
FloatingPointError	當一個浮點運算失敗時觸發
ZeroDivisonError	當除運算或模零在全部數值類型運算時引起
AssertionError	斷言語句失敗的狀況下引起
AttributeError	屬性引用或賦值失敗的狀況下引起
EOFError	當從 raw_input() 與 input() 函數輸入，到達文件末尾時觸發
ImportError	當一個 import 語句失敗時觸發
KeyboardInterrupt	當用戶中斷程序執行，一般是經過按 Ctrl+c 引起
LookupError	全部查找錯誤基類
IndexError、KeyError	當在一個序列中沒有找到一個索引時引起；當指定的鍵沒有在字典中找到引起
NameError	當在局部或全局命名空間中找不到的標識引起
UnboundLocalError	試圖訪問在函數或方法的局部變量時引起，但沒有值分配給它
EnvironmentError	Python環境以外發生的全部異常的基類。
IOError	當一個輸入/輸出操做失敗，如打印語句或 open()函數試圖打開不存在的文件時引起；操做系統相關的錯誤時引起
SyntaxError、IndentationError	當在Python語法錯誤引起；沒有正確指定縮進引起
SystemError、SystemExit	當解釋器發現一個內部問題，但遇到此錯誤時，Python解釋器不退出引起；當Python解釋器不使用sys.exit()函數引起。若是代碼沒有被處理，解釋器會退出
ValueError	在內置函數對於數據類型，參數的有效類型時引起，可是參數指定了無效值
RuntimeError	當生成的錯誤不屬於任何類別時引起
NotImplementedError	當要在繼承的類來實現，抽象方法實際上沒有實現時引起此異常

什麼是異常 異常是一個事件，在程序的執行過程當中擾亂程序的正常流程。通常來講，當Python程序遇到某種狀況，它沒法應付則會引起一個異常。操作系統

異常處理 咱們可使用try/except語句來捕捉異常，try/except語句用來檢測try語句塊中的異常，從而讓except語句捕獲異常信息並處理。若是咱們不想在異常發生時程序結束，只須要在except裏捕獲它，其語法格式以下：code

try:
    <statement>
except <name>:    
    <statement>
except <name>, <data>:
    <statement>
else:
    <statement>

try的工做原理，當開始一個try語句後，Python就在當前程序的上下文中作標記，這樣當異常出現時，就能夠回到這裏，try子句先執行，接下來會發生什麼依賴於執行時是否出現異常。對象

若是try後的語句執行時發生異常，Python就跳回到try並執行第一個匹配該異常的except子句，異常處理完畢，控制流就經過整個try語句(除非在處理異常時又引起新的異常)；
若是try後的語句裏發生了異常，卻沒有匹配的except子句，異常將被遞交到上層的try，或者到程序的最上層(這樣將結束程序，並打印缺省的出錯信息)；
若是try子句執行時沒有發生異常，Python將執行else語句後的語句(若是有else的話)，而後控制流經過整個try語句；

如下實例，打開文件，在該文件中寫入內容，並未發生異常：繼承

try:
    fh = open("testfile.txt", "w", encoding="utf-8")
    fh.write("這是一個測試文件，用於測試異常！")
except IOError:
    print("Error：沒有找到文件或讀取文件失敗！")
else:
    print("內容寫入文件成功！")
    fh.close()

運行輸出結果爲：索引

內容寫入文件成功！
# 查看文件內容
這是一個測試文件，用於測試異常！

如下實例，打開文件，在該文件中寫入內容，但文件沒有寫入權限，發生了異常(Linux環境下)：事件

try:
    fh = open("testfile", "w")
    fh.write("這是一個測試文件，用於測試異常!!")
except IOError:
    print("Error: 沒有找到文件或讀取文件失敗")
else:
    print("內容寫入文件成功")
    fh.close()

在執行代碼前爲了測試方便，咱們能夠先去掉testfile.txt文件的寫權限，命令以下：

chmod -w testfile.txt

在運行上面代碼輸出結果爲：

Error: 沒有找到文件或讀取文件失敗

使用except而不帶任何異常類型 咱們能夠不帶任何異常類型使用except，語法以下：

try
    正常的操做
    .................
except:
    發生異常，執行這部分代碼
    .................
else:
    若是沒有異常執行這部分代碼

以上方式try-except語句捕獲全部發生的異常，可是這不是一個好的方式，咱們沒法經過該程序識別出具體的異常信息，由於它捕獲全部的異常。

使用except而帶多種異常類型 咱們可使用相同的except語句來處理多個異常信息，以下所示：

try:
    正常的操做
   ......................
except(Exception1[, Exception2[,...ExceptionN]]]):
   發生以上多個異常中的一個，執行這塊代碼
   ......................
else:
    若是沒有異常執行這塊代碼

try-finally語句 try-finally語句不管是否發生異常都將執行finally後的代碼：

try:
<語句>
finally:
<語句>    #退出try時總會執行
raise

以下實例：

try:
    fh = open("testfile", "w")
    fh.write("這是一個測試文件，用於測試異常!!")
finally:
    print("Error: 沒有找到文件或讀取文件失敗")

若是打開的文件沒有可寫權限，輸出結果以下：

Error: 沒有找到文件或讀取文件失敗

上面實例，也能夠寫成以下的方式：

try:
    fh = open("testfile", "w")
    try:
        fh.write("這是一個測試文件，用於測試異常!!")
    finally:
        print("關閉文件")
        fh.close()
except IOError:
    print("Error: 沒有找到文件或讀取文件失敗")

當在try塊中拋出一個異常，當即執行finally代碼塊。finally塊中的全部語句執行後，異常被再次觸發，並執行except代碼塊。

異常的參數 一個異常能夠帶上參數，能夠做爲輸出的異常信息參數，咱們能夠經過except語句來捕獲異常的參數，以下所示：

try:
    正常的操做
   ......................
except ExceptionType, Argument:
    你能夠在這輸出 Argument 的值...

變量接受的異常值一般包含在異常的語句中。在元組的表單中變量能夠接收一個或多個值。元組一般包含錯誤字符串，錯誤數字，錯誤位置。如下爲單個異常的實例：

def temp_convert(var):
    try:
        return int(var)
    except ValueError as argument:        #Python3
        print("參數沒有包含數字\n", argument)


temp_convert("abc")

運行輸出結果爲：

參數沒有包含數字
invalid literal for int() with base 10: 'abc'

觸發異常 咱們可使用raise語句本身觸發異常，其語法格式以下：

raise [Exception [, args [, traceback]]]

語句中Exception是異常的類型(例如：NameError)參數標準異常中任一種，args是本身提供的異常參數。最後一個參數是可選的(實際中不多用)，若是存在，是跟蹤異常對象。

實例：一個異常能夠是字符串，類或對象。Python提供的內置異常，大多數都是實例化的類，這是一個類的的實例的參數，異常的定義很是簡單，以下所示：

def function_name(level):
    if level < 1:
        raise Exception("Invalid level!", level)
        # 觸發異常，後面的代碼就不會再執行

**注意：**爲了可以捕獲異常，except語句必須用相同的異常來拋出類對象或字符串，例如：咱們捕獲上面異常，except語句以下所示：

try:
    正常邏輯
except Exception as err:
    觸發自定義異常    
else:
    其他代碼

以下實例：

def function_name(level):
    if level < 1:
        raise Exception("Invalid level!", level)
        # 觸發異常，後面的代碼就不會再執行


try:
    function_name(0)
except Exception as err:
    print(1, err)
else:
    print(2)

運行輸出結果爲：

1 ('Invalid level!', 0)

用戶自定義異常 經過建立一個新的異常類，程序能夠命名它們本身的異常。異常應該是典型的繼承自Exception類，經過直接或間接的方式。如下爲與RuntimeError相關的實例，實例中建立了一個類，基類爲RuntimeError，用於在異常觸發時輸出更多的信息，在try語句塊中，用戶自定義的異常後執行except塊語句，變量e用於建立NetworkError類的實例：

class NetworkError(RuntimeError):
    def __init__(self, arg):
        self.args = arg

在定義以上類後，咱們能夠觸發該異常，以下所示：

try:
    raise NetworkError("Bad hostname")
except NetworkError as e:
    print(e.args)

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