python异常机制

异常是什么？

软件程序在运行过程中，非常可能遇到刚刚提到的这些问题，我们称之为异常，英文是Exception，意思是例外。遇到这些例外情况，或者交异常，我们怎么让写的程序做出合理的处理，安全的退出，而不至于程序崩溃呢？

工作中，程序遇到的情况不可能完美。比如：程序要打开某个文件，这个文件肯能不存在或者文件格式不对；程序在运行着，但是内存或者硬盘可能满了等等

异常的本质

当程序出现异常，程序安全的退出、处理完后继续执行的机制

python中，引入了很多用来描述和处理异常的类，称为异常类。异常类定义中包含了该类异常的信息和对异常进行处理的方法，下面较为完整的展示了python中内建异常类的继承层次；

我们处理一下，遇到的第一个异常

# 测试简单的0不能做除数
a = 3 / 0

python中一切都是对象，异常也采用对象的方式来处理。处理过程：

1. 抛出异常：在执行一个方法时，如果发生异常，则这个方法生成代表该异常的一个对象，停止当前执行路径，并把异常对象提交给解释器
2. 捕获异常：解释器得到该异常后，寻找相应的代码处理该异常

异常的解决思路

解决异常问题的态度

1. 学习完异常相关知识点，知识开始对异常有些认识，不以为着你会调试任何异常；
2. 异常调制，需要大量的经验作为基础。因此，大家不要再次停留，继续往后学习。碰到每个异常，都要化心思去解决而不要动不动张口问人。通过自己的女里无法解决，再去找老师同学帮组解决。

解决每一个遇到的异常，建议大家遵循如下三点：

1. 不慌张，细看信息，定义错误。看清楚报的错误信息，并定位发生错误的地方
2. 百度并查看十个相关帖子。将异常类信息极性百度，至少查看十个以上的相关帖子
3. 以上两步仍然无法解决，找老师和同学协助解决

异常的解决的关键：定位

def a():print("run in a() start!")num = 1 / 0print("run in a() end!")def b():print("run in b() start!")a()print("run in b() end!")def c():print("run in c() start!")b()print("run in c() end!")print("step1")
c()
print("step2")

当发生异常时，解释器会报相关的错误信息，并会在控制台打印相关错误信息。我们只需要按照从上到下的顺序即可追溯（trackback）错误发生的过程，最终定位引起错误的哪一行代码。

try和except结构

try...一个except结构

try:

        被监控的可能引发异常的语句块

except BaseException[as  e]:

         异常处理语句块

try:print("step1")a = 3 / 0print("step2")except BaseException as e:print("step3")print(e)
print("step4")
print("step5")

1. try块包含着可能引发异常的代码，except块则用来捕捉和处理发生的异常
2. 执行的时候，如果try块没有引发异常，则跳过except块继续执行后续代码；
3. 执行的时候，如果try块中发生了一场，则跳过try块中的后续代码，跳到相应的except块中处理异常；异常处理完后，继续执行后续代码。

while True:try:x = int(input("请输入一个数字:"))print("您输入的数字是：", x)if x == 88:print("退出程序")breakexcept BaseException as e:print("异常，输入的不是数字！")print(e)

try...多个except结构

上面的结构可以捕获所有的异常，工作中也很常见。但是，从经典理论考虑，一般建议尽量捕获可能出现的多个异常（按照先子类后父类的顺序），并且针对性的写出异常处理代码，为了避免遗漏可能出现的异常，可能在最后增加BaseException。结构如下：

try:

        被监控的、可能引发异常的语句块

except Exception1:

        处理Exception1的语句块

except Exception2:

        处理Exception2的语句块

[...]

except BaseException:

        处理可能遗漏的异常的语句块

try:a=input("请输入被除数：")b=input("请输入除数：")c=float(a)/float(b)print(c)except ZeroDivisionError:print("异常：除数不能为0")
except TypeError:print("异常：除数和被除数都应该为数值类型")
except BaseException as e:print(e)print(type(e))

try...except...else结构

try...except...else结构增加了else块。如果try块中没有抛出异常，则执行else块。如果try块中抛出异常，则执行except块，不执行else块

try:a = input("请输入被除数")b = input("请输入除数：")c = float(a) / float(b)
except BaseException as e:print(e)
else:print("除的结果是：", c)

try...except...finally结构

try...except...finally结构中，finally块无论是否发生异常都会被执行；通常用来释放try块中申请的资源。

try:a = input("请输入被除数：")b = input("请输入除数：")c = float(a) / float(b)
except BaseException as e:print(e)
else:print("除的结果是：", c)
finally:print("我是finally语句，无论是否发生异常，我都会被执行！！！")
print("程序执行结束")

a只有当捕捉到，才会实例成对象，可以尝试打印print(a)，会发现，它的打印结果是一串字符串，所以一定是使用了__str__的魔术方法，所以想要按照各个错误类型，去执行，就要通过a.__str__()的方法实现执行，如下图

try:# f = open('a.txt', "r")f = open("b.txt", 'r')content = f.read()print(content)
except BaseException as e:print(e)print(type(e))
finally:print("关闭文件")try:f.close()except BaseException as a:if a.__str__()=="name 'f' is not defined":print("a 没有被定义成功，不用关闭")print("继续执行其他代码")
print("程序结束")

常见异常汇总

python中的异常都是派生自BaseException类，本节我们测试和列出常见的一些异常，方便初学者掌握。

SyntaxError：语法错误

int a =3
        ^
SyntaxError: invalid syntax

NameError：尝试访问一个没有申请的变量

print(a)
NameError: name 'a' is not defined

ZeroDivisionError：除数为0错误（零除错误）

a=3/0
ZeroDivisionError: division by zero

ValueError：数值错误

a=float("laogao")
ValueError: could not convert string to float: 'laogao'

TypeError：类型错误

a=123+"abc"
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

AttributeError：访问对象不存在的属性

a=100

a.sayhi()
AttributeError: 'int' object has no attribute 'sayhi'

IndexError：索引越界异常

a=[4,5,6]

a[10]
IndexError: list index out of range

KeyError：字典的关键字不存在

a={'name':"laogao",'age':18}

a['salary']
KeyError: 'salary'

with上下文管理

finally块由于是否发生异常都会执行，通常我们释放资源的代码。其实，我们可以通过

with上下文管理，更方便的视线释放资源的操作。

with上下文管理的语法结构如下：

with context_expr [ as var]:

        语句块

with上下文管理可以自动管理资源，在with代码块执行完毕后自动还原进入改代码之前的现场或上下文。不论何种原因跳出with块，不论是否有异常，总能保证资源正常释放。极大地简化了工作，怎文件操作、网络通信相关的场合非常常用。

with open("a.txt") as f:# content=f.readline() 打印一行信息# print(content)#打印多行信息使用for循环for line in f:print(line,end='')

traceback模块和生成异常日志

import tracebacktry:print("step1")num = 1 / 0
except:with open("c.log", "a") as f:  # appendtraceback.print_exc(file=f)print("打印成功")

自定义异常类

程序开发中，有时候我们也需要自己定义异常类。自定义异常类一般都是运行时异常，通常继承Exception或其子类即可。命名一般以Error、Exception为后缀

自定义异常有raise语句主动抛出。

# 自定义异常类
class AgeError(Exception):def __init__(self, errorInfo):Exception.__init__(self)self.errorInfo = errorInfodef __str__(self):return str(self.errorInfo) + ",年龄错误！应该在1-150之间"if __name__ == "__main__":age = int(input("请输入一个年龄："))if ((age < 1) or (age > 150)):raise AgeError(age)else:print("正常的年龄：", age)

Pycharm开发环境的调试（debug）

1. 进行调试的核心是设置断点。
2. 程序执行到断点时，暂时挂起，停止执行。就像看视频按下停止一样，可以详细观看停止处的每一个细节。

断点

程序运行到此处，暂时挂起，停止执行。我们可以详细在此时观察程序的运行情况，方便做出进一步的判断。

• 设置断点：
  在行号后面单击即可增加断点，在断点上再单击即可取消断点

进入调试视图

我们通过如下三种方式都可以进入调试视图：

1. 单击工具栏上的按钮

   

2. 右键单击编辑区，点击：debug‘模块名’

   

3. 快捷键：shift+F9

进入调试视图后，布局如下：

1. 左侧为“浏览帧”：
   调试器流出断点处，当前线程正在运行的方法，每个方法对应一个“栈帧”。最上面的是当前断点所处的方法。
2. 变量观察区：
3. 调试器列出了断点处所在的方法相关的变量值。我们可以通过它，查看变量的值的变化。

调试操作区

如果不管一个方法如何运行，只想看结果想直接跳过，就点击这个按钮，Step Over，或者是按F8

此时断点还在a方法中运行，如果想进入b方法就要按下面画圈的按钮，或者按F7，就能进入函数，查看b函数当中的变量。