Python的异常捕获和处理

        程序在运行过程当中，不可避免的会出现一些错误，比如：使用了没有赋值过的变量，使用了不存在的索引，一个数字除以0 ……  这些错误在程序中，我们称其为异常。 程序运行过程中，一旦出现异常将会导致程序立即终止，异常以后的代码全部都不会执行！

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1 | 语法错误

        指解析代码时出现的错误。当代码不符合Python 语法规则时，Python解释器在解析时就会报出 SyntaxError 语法错误，与此同时还会明确指出最早探测到错误的语句。例如：

print "Hello,World!"

        我们知道，Python 3.0 已不再支持上面这种写法，所以在运行时，解释器会报如下错误：

SyntaxError: Missing parentheses in call to 'print'

        语法错误多是开发者疏忽导致的，属于真正意义上的错误，是解释器无法容忍的，因此，只有将程序中的所有语法错误全部纠正，程序才能执行。

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2 | 运行时错误

        运行时错误，即程序在语法上都是正确的，但在运行时发生了错误。例如：

a = 1/0

        上面这句代码的意思是“用 1 除以 0，并赋值给 a 。因为0 作除数是没有意义的，所以运行后会产生如下错误：

Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#0>", line 1, in <module>
    1/0
ZeroDivisionError: division by zero

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3 | 其他异常

        以上运行输出结果中，前两段指明了错误的位置，最后一句表示出错的类型。在 Python 中，把这种运行时产生错误的情况叫做异常（Exceptions）。这种异常情况还有很多，常见的几种异常情况如下表：

异常类型	含义	实例
AssertionError	当 assert 关键字后的条件为假时，程序运行会停止并抛出此异常	>>> assert 1>0 >>> assert 1<0 AssertionError
AttributeError	当试图访问的对象属性不存在时，抛出的异常	>>> s="hello" >>> s.len AttributeError: 'str' object has no attribute'len'
IndexError	索引超出序列范围，会引发此异常	>>> s="hello" >>> s[5] IndexError: string index out of range
KeyError	字典中查找一个不存在的关键字时，引发此异常	>>> demo_dict={"age": 20} >>> demo_dict["name"] KeyError: 'name'
NameError	尝试访问一个未声明的变量时，引发此异常	>>> hello NameError: name 'hello' is not defined
TypeError	不同类型数据之间的无效操作	>>> 1+"2" TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'
ZeroDivisionError	除法运算中除数为 0 引发此异常	>>> a = 1/0 ZeroDivisionError: division by zero

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4 | 异常处理

        程序运行时出现异常，目的并不是让我们的程序直接终止！Python是希望在出现异常时，我们可以编写代码来对异常进行处理！

        Python 提供了try except语句捕获并处理异常，该异常处理语句的基本语法结构如下：

try:# 可能产生异常的代码块
except [(Error1, Error2, ...) [as e]]:# 处理异常的代码块1
except [(Error3, Error4, ...) [as e]]:# 处理异常的代码块2

该格式中，[ ] 括起来的部分可以使用，也可以省略。其中各部分的含义如下：

•  (Error1, Error2,...) 、(Error3, Error4,...)：其中，Error1、Error2、Error3 和Error4 都是具体的异常类型。显然，一个 except 块可以同时处理多种异常。
• •[as e]：作为可选参数，表示给异常类型起一个别名 e，这样做的好处是方便在except 块中调用异常类型（后续会用到）。
•  [Exception]：作为可选参数，可以代指程序可能发生的所有异常情况，其通常用在最后一个 except 块。
• 注：except 后面也可以不指定具体的异常名称，这样的话，表示要捕获所有类型的异常。

        另外，从 try except 的基本语法格式可以看出，try 代码块仅有一个，但 except 代码块可以有多个，这是为了针对不同的异常类型提供不同的异常处理方式。当程序发生不同的意外情况时，会对应不同的异常类型，Python 解释器就会根据该异常类型来决定使用哪个 except 块来处理该异常。

try except 语句的执行流程如下：

1、首先执行 try 中的代码块，如果执行过程中出现异常，系统会自动生成一个异常类型，并将该异常提交给 Python 解释器，此过程称为捕获异常。

2、 当 Python 解释器收到异常对象时，会寻找能处理该异常对象的 except 块，如果找到合适的 except 块，则把该异常对象交给该 except 块处理，这个过程被称为处理异常。如果 Python 解释器找不到处理异常的 except 块，则程序运行终止，Python 解释器也将退出。

异常处理例子：

try:a = int(input("输入被除数："))b = int(input("输入除数："))c = a / bprint("您输入的两个数相除的结果是：", c )
except (ValueError, ArithmeticError):print("程序发生了数字格式异常、算术异常之一")
except :print("未知异常")
print("程序继续运行")

程序运行结果为：

输入被除数：a
程序发生了数字格式异常，算术异常之一
程序继续运行

        上面程序中，第 6 行代码使用了（ValueError, ArithmeticError）来指定所捕获的异常类型，这就表明该 except 块可以同时捕获这 2 种类型的异常；第 8 行代码只有 except 关键字，并未指定具体要捕获的异常类型，这种省略异常类的 except 语句也是合法的，它表示可捕获所有类型的异常，一般会作为异常捕获的最后一个 except 块。除此之外，由于 try 块中引发了异常，并被 except 块成功捕获，因此程序才可以继续执行，才有了“程序继续运行”的输出结果。

        通过在 try 块后提供多个 except 块可以无须在异常处理块中使用 if 判断异常类型，但依然可以针对不同的异常类型提供相应的处理逻辑，从而提供更细致、更有条理的异常处理逻辑。

        事实上，不管程序代码块是否处于 try 块中，甚至包括 except 块中的代码，只要执行该代码块时出现了异常，系统总会自动生成一个 Error 对象。如果程序没有为这段代码定义任何的 except 块，则 Python 解释器无法找到处理该异常的 except 块，程序就会停止运行；反之，如果程序发生异常，并且该异常经 try 捕获并由 except 处理完成，则程序会继续执行。

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5 | 获取特定异常的有关信息

每种异常类型都提供了如下几个属性和方法，通过调用它们，就可以获取当前处理异常类型的相关信息：

• args：返回异常的错误编号和描述字符串； 
• str(e)：返回异常信息，但不包括异常信息的类型；
• repr(e)：返回较全的异常信息，包括异常信息的类型。

try:result=20/int(input("请输入除数："))print(result)
except ValueError:print("必须输入整数")
except ArithmeticError:print("算数错误，除数不能为 0")
else:print("没有出现异常")
print("继续运行")

程序运行结果为：

输入被除数：2
10
没有出现异常
继续运行

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6 | finally 语句 

        Python 异常处理机制还提供了一个 finally 语句，用来为 try 块中的程序做扫尾清理工作。

         在整个异常处理机制中，finally 语句的功能是：无论 try 块是否发生异常，最终都要进入 finally 语句，并执行其中的代码块。

finally 示例：

try:a=20/int(input("请输入 a 的值："))print(a)
except:print("发生异常")
else:print("执行 else 代码块")
finally:print("执行 finally 代码块")

        finally 代码块的强大还远不止此，即便当 try 块发生异常，且没有合适和except 处理异常时，finally 块中的代码也会得到执行。