错误和异常处理

Python有两种错误很容易辨认：语法错误和异常。

1 什么是异常？

异常即是一个事件，该事件会在程序执行过程中发生，影响了程序的正常执行。
一般情况下，在Python无法正常处理程序时就会发生一个异常。
如：有些是由于拼写、配置、选项等等各种引起的程序错误，有些是由于程序功能处理逻辑不完善引起的漏洞，这些统称为程序中的异常

异常是Python对象，表示一个错误。
当Python脚本发生异常时我们需要捕获处理它，否则程序会终止执行。

常见异常如：

1. 语法错误:SyntaxError:invalid syntax

   
   
    

   

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2.变量名不存在:NameError:name ‘b‘ is not defined

 

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3.索引错误:IndexError: list index out of range

 

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4.关键字错误:KeyError: ‘c‘

 

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5.类型错误:TypeError: list indices must be integers, not str

 

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6.参数传值错误：ValueError: invalid literal for int() with base 10: ‘ab‘（主要发生在函数里面）

 

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7.属性错误:AttributeError: A instance has no attribute ‘acc‘

 

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8.输入输出错误:IOError

 

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解决方案◆

• 如果是拼写、配置等等引起的错误，根据出错信息进行排查错误出现的位置进行解决
• 如果是程序设计不完善引起的漏洞，根据漏洞的情况进行设计处理漏洞的逻辑；

2 错误处理

错误的出现，在程序中一般会有两种表现，一种是拼写错误，一种是程序执行过程中出现的错误，这样两种不同的错误应该怎么进行追踪和处理呢？

2.1. 拼写错误

常规情况下，拼写错误只是在简单的记事本等环境下进行开发时，容易手误产生拼写错误；当前开发环境下，我们经常使用一些半自动化的IDE开发工具，如pycharm等等，可以进行简单的程序关键字的拼写检查以及程序结构的检查，把一些简单的拼写问题掐死在萌芽之中

2.2程序运行时错误

程序运行过程中，也会出现各种各样的错误，对于错误的出现和提示信息必须有一个比较明确的掌握，才能在后续的程序开发中快速的开发并且修复问题，这里就会出现两个步骤

• 确定问题及问题出现的代码行
• 后续的问题处理【参考后面的异常处理】

3 异常处理方式

python程序中出现的异常信息，主要有两种处理操作方式
? 直接处理异常，保证程序正常执行
? 抛出异常，告知调用者出现的重要错误信息

捕捉异常可以使用try/except语句。
（1）. 直接处理异常

 c = int(input("请输入整数选项："))  print("用户输入了：%d" % c) 

 上述代码，正常执行过程中，如果用户输入了字母会出现ValueError异常错误信息
请输入整数选项：d
Traceback (most recent call last):
  File "D:/Py1801_B/DATE2/python高级/多线程/text.py", line 18, in <module>
    c = int(input("请输入整数选项："))
ValueError: invalid literal for int() with base 10: ‘d‘

捕捉异常

# 捕捉异常 1
try:      
    c = int(input("请输入整数选项："))                                       
    print("用户输入了：%d" % c)  # 处理异常
except:      
  print("出现了异常，用户输入了非法数据") 

通过try捕捉可能出现的异常，如果出现异常~并不让程序直接崩溃退出，而是执行except中的代码块来处理出现的异常

上述代码中，可以通过except处理在try代码块中出现的任意异常 

#捕捉异常2
try:      
  c = int(input("请输入整数选项："))     
  print("用户输入了：%d" % c)  # 处理指定异常
except ValueError:     
   print("出现了异常，用户输入了非法数据")

可以在except关键字后面，添加指定的异常名称，来处理指定的异常；只有捕捉到该指定异常时except代码块才会执行

（2） .给异常信息定义别名

# 捕捉异常
try:
    c = int(input("请输入整数选项："))
    print("用户输入了：%d" % c)
# 处理指定的异常并获取异常信息
except ValueError as e:
    print("出现了异常，用户输入了非法数据", e)

上述代码中，在except中指定了处理的异常信息，并且通过as别名的方式将异常信息保存在了一个变量e中，后续可以通过变量e打印出现的异常信息

（3）. 精确、同时处理多个异常

try:
    # 可能会出现文件找不到的异常：FileNotFoundError
    file = open("d:/test.txt", "r")

    # 可能会出现类型异常：ValueError
    c = int(input("请输入整数选项："))
    print("用户输入了：%d" % c)
# 指定需要处理的多个异常类型，包含在一个元组中
except (ValueError, FileNotFoundError) as e:
    print("出现了异常", e)

运行结果：
出现了异常 [Errno 2] No such file or directory: ‘d:/test.txt‘
如上述代码所示，将多个需要处理的异常信息，进行精确的异常捕捉来提高程序代码的容错性能

（4）. 精确、分步处理多个异常

try:
    # 可能会出现文件找不到的异常：FileNotFoundError
    file = open("d:/test.txt", "r")

    # 可能会出现类型异常：ValueError
    c = int(input("请输入整数选项："))
    print("用户输入了：%d" % c)
# 指定需要处理的多个异常类型，可以通过多个except叠加完成
except ValueError as e:
    print("出现了非法输入异常", e)
except FileNotFoundError as e:
    print("文件操作出现异常", e)
except Exception as e:
    print("程序中出现了异常", e)

通过多个except叠加，进行异常的精确捕捉和精确处理

（5）. 异常处理关键字finally

try:
    f = open("d:/oCam.rar", "rb")
except FileNotFoundError as e:
    print("文件操作出现异常", e)
except Exception as e:
    print("程序中出现了异常", e)
finally:
    # finally模块中的代码，不论是否出现异常，最终都会执行的代码块
    # 关闭文件，释放资源
    f.close()

finally关键字比较特殊，主要是针对异常处理过程中的两种分支进行一个统一的处理
代码中根据是否出现异常会出现两个分支
分支一：代码中没有异常，try中的代码正常执行结束
分支二：代码中出现异常，从异常代码开始执行except中的代码
但是不论执行那个分支，最后进行统一的资源回收时必须执行相同的代码，所以finally关键字就出现了

（6）. 异常处理关键字else

‘‘‘
try:
    # 可能出现异常的代码
except ValueError as e:
    # 处理异常的代码
except FileNotFoundError as e:
    # 处理异常的代码
except:
    # 异常的通用处理
[else:]
    [# try中没有异常，才会执行的代码]
[finally:]
    [# 无论try中是否出现异常，都会执行的代码]
‘‘‘
try:
    f = open("d:/test.txt", "rb")
except FileNotFoundError as e:
    print("文件操作出现异常", e)
except Exception as e:
    print("程序中出现了异常", e)
else:
    print("try中没有出现异常")
finally:
    # finally模块中的代码，不论是否出现异常，最终都会执行的代码块
    # 关闭文件，释放资源
    f.close()

else关键字是一种语法糖，主要是将try中的代码进行了分离处理，将可能出现异常的代码和之后的代码分别安排在了不同的代码块中，主要目的是提高程序代码的可读性；但是实际项目操作过程中使用并不是很多，尤其是在try中或者except中出现了if语句的时候，else关键字使用反倒并不是尽如人意了。
（7）. 抛出异常

# raise ValueError("出现错误")

try:
    c = int(input("请输入选项："))
    print("用户输入了选项：%d" % c)
except ValueError as e:
    # 转换成一个比较清楚的异常
    # 但是问题是：直接使用系统的异常名称，不是特别友好！
    raise ValueError("类型转换错误")

抛出异常：是异常处理中经常用到的手段，主要是给函数的调用者抛出异常信息，要求调用的开发人员
对传递的数据有一个比较强制的约束

抛出异常：比较常用的手段就是抛出自定义异常
因为系统的某些内建异常，解读起来还是比较有代沟的！在这样的情况下，将比较复杂的系统异常
转换成自定义的信息比较准确的异常数据展示，会更加友好！

4 自定义异常

自定义异常，是根据程序中功能的需要，定义的和项目本身结合比较紧密的个性化的异常信息；自定义异常应用比较广泛，主要分两个步骤进行操作

• 定义自定义异常
• 在合适的位置抛出异常

通常情况下，python中的自定义异常，都会选择从系统标准异常Exception进行继承实现，如下：

class MyException(Exception):
def __init__(self, message):
            self.message = message

def __str__(self):
            return “异常描述：%s” % self.message

抛出异常的操作比较简单，通过关键字raise直接抛出异常即可

raise MyException(“出现了自定义异常”)

结合案例：

class MyException(Exception):
    ‘‘‘
    自定义异常
    ‘‘‘
    def __init__(self, msg):
        self.msg = msg

    def __str__(self):
        return "异常描述：%s" % self.msg

# 捕捉异常
try:
    # 用户输入数据
    num1 = float(input("请输入第一个数据:"))
    num2 = float(input("请输入第二个数据:"))
    res = num1 / num2
# 处理类型异常
except ValueError:
    print("只能输入数字")
    raise MyException("只能输入数字，但是用户输入了其他非数字字符")
# 处理0除数异常
except ZeroDivisionError:
    print("0不能做为除数")
    raise MyException("亲，不能用0做为除数的")
# 正常结果
else:
    # 打印展示结果
    print("除法运算结果：%.2f" % res)
finally:
    print("计算过程结束")

运行结果：

请输入第一个数据:q
Traceback (most recent call last):
只能输入数字
计算过程结束
  File "D:/Py1801_B/DATE2/python高级/多线程/text.py", line 30, in <module>
    num1 = float(input("请输入第一个数据:"))
ValueError: could not convert string to float: ‘q‘

During handling of the above exception, another exception occurred:

Traceback (most recent call last):
  File "D:/Py1801_B/DATE2/python高级/多线程/text.py", line 36, in <module>
    raise MyException("只能输入数字，但是用户输入了其他非数字字符")
__main__.MyException: 异常描述：只能输入数字，但是用户输入了其他非数字字符

5 python标准异常