Python自学笔记第28篇–异常1

在Python中，我们要捕获异常，来确保程序的正常运行。

什么是异常，异常是错误吗？

第一个知识点：异常和错误傻傻分不清楚

1：什么是错误

首先说下错误，错误一般是指语法错误，也就是书写代码的时候，没有按照Python的语法规则进行书写导致的程序错误。

例如：

if a==1

print（‘这就是语法错误’）

因为Python要求if的结束要以冒号‘：’结尾，你没有在条件语句a==1后面加‘：’的话，Python就看不懂你写的什么东西，于是就会报错。

这样的错误，我们称为语法错误（Syntax Error），报错的时候见到Syntax Error,你就检查一下你的代码是不是语法格式出错了，导致Python认识不了了。

错误一般是你粗心或者对Python语法格式不太熟练的情况下导致的，说白了就是你编写代码的时候写不对导致的，再通俗点就是不会写导致的。错误是可避免的，多练就对了。

2：什么是异常

异常不是语法的错误，一般情况下语法格式没有问题，但是运行过程中出现了意外情况。当然这些意外情况一般是可以预见的。例如，我们生活中用除法的时候，知道除数不能为零。但是我们用python编写了一个除法的代码，提交给用户使用，用户输入两个数，就可以完成除法的运算。示例代码如下：

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被除数=float(input('请输入被除数：'))
除数=float(input('请输入除数：'))
商=被除数/除数#除数不能为0
print(商)
if 商==0: #如果商是0   
  print('我是大聪明')#输出我是大聪明

这段代码，语法格式没问题，但是如果用户不小心把除数输入为0的话，就出先了下图的报错信息，导致程序无法往下正常的执行，那就不能输出‘我是大聪明了’。这就是异常。

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请输入被除数：100
请输入除数：0
报错信息：
Traceback (most recent call last):
  File "F:/my python study/my_test/xueshengguanlixitong.py", line 3, in <module>
    商=被除数/除数
ZeroDivisionError: float division by zero

这个报错信息中出现ZeroDivisionError，这就是除0错误。

异常就是我语法上没错，但是我可能就是逻辑错误，或者资源不足导致程序不能正常执行下去。如果程序出现异常，导致程序无法正常执行，卡出去了，那就太烦了，于是我们要捕获异常。

捕获异常的目的就是让异常不影响程序的正常运行，或者给用户提示，让用户避免输入错误。

下面我们来看一下如何捕获异常

第二个知识点：捕获异常

1：用try-except语句捕获异常（不写异常类型的情况）

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try：
  代码块：可能发生异常语句的代码块，如果发生异常，就执行excpet代码块，如果没有发生异常，就跳过except代码块
except[异常类型]：#异常类型可以写可以不写
  代码块:处理异常

例子：

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try:    
  被除数=float(input('请输入被除数：'))
  除数=float(input('请输入除数：'))    
  商=被除数/除数
except:#这里没有写异常类型    
  print('除数不能为0哟')
print(商)
if 商==0:    
  print('我是大聪明')

当除数为0的时候，输出结果如下：

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请输入被除数：100
请输入除数：0
除数不能为0哟
报错信息：
Traceback (most recent call last):
  File "F:/my python study/my_test/xueshengguanlixitong.py", line 8, in <module>
    if 商==0:
NameError: name '商' is not defined

我们观察这个输出结果，我们虽然捕获了异常–除数不能为0，但是发现依然报错了，说商没有被定义，这是为什么呢？看下图应该就明白了

当我们输入除数为0，它还没来得及给商赋值的时候，就发现异常，直接跳到了except代码块执行了，导致商没有被赋值。所以后面打印商的时候，就会出现商没有被定义，导致错误出现。

这我们就郁闷了，捕获异常，却以报错为代价，程序依然没办法继续执行下去。那怎么办，不慌，往下看。

2：try-except语句和if语句嵌套使用

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try:    
  被除数=float(input('请输入被除数：'))
  除数=float(input('请输入除数：'))    
  if 除数==0:
      raise ZeroDivisionError('除数不能为0哟')#主动抛出异常    
商=被除数/除数#只有除数不为0的时候才会执行
print(商)
if 商==0:    
  print('我是大聪明')
except：
  print('出错了，请重新输入')

try-except语句和if嵌套使用，可以先让if判断除数是不是0，如果是0，就用raise来主动抛出异常，异常类型是：ZeroDivisionError。

下面是除数为0时的输出结果：

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请输入被除数：100
请输入除数：0
出错了，请重新输入

raise用法格式如下：

raise 异常类型

这段代码中，执行过程，就是if通过判断，发现异常，用raise抛出异常，并携带异常的详细信息：‘除数不能为0呦’，然后except捕获异常，执行了except的代码块：出错了，请重新输入。

仔细观察这个过程就会发现，except在不加捕获类型的情况下，它虽然接住了raise抛出的异常，同时也忽略了raise携带的异常详细信息，它不管raise是否携带异常详细信息的描述，只要捕获异常，它就执行自己的代码块。

这样有可能会造成捕获用户主动造成的异常，例如while True：无限循环时，用户用CTRL+C想中止循环，用户按住ctrl+c之后，Python会抛出KeyboardInterrupt 异常，以中断当前程序的执行流程。但是如果后面有except这个家伙的话，也就是说，用户想中止程序的执行，可except可不管什么异常，它都捕获，来保证程序的正常运行。所以在某些时候，最好用except+异常类型,来捕获具体的异常类型，并且还可以输出raise抛出异常的具体信息。示例如下：

3：except[具体类型的异常]

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try:    
  被除数=float(input('请输入被除数：'))
  除数=float(input('请输入除数：'))    
  if 除数==0:
      raise ZeroDivisionError('除数不能为0哟')#主动抛出异常    
商=被除数/除数#只有除数不为0的时候才会执行
print(商)
if 商==0:    
  print('我是大聪明')
except ZeroDivisionError as e：#捕获具体类型的异常对象并且赋值给变量e，通过e可以访问异常的详细信息。
  print(e)

此时输出的结果如下：

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请输入被除数：100
请输入除数：0
除数不能为0呦

except [具体的异常类型] as e：except捕获异常对象后就把它赋值给变量e，而变量e会访问异常的详细信息：除数不能为0呦。

Python自学笔记第29篇–异常2

第一个知识点：多个except代码块

多条语句可能会引发不同的异常，想对每一种异常采用不同的处理方式，就可以在try后面跟多个except。

例如：``

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try：
被除数=float（input（'请输入被除数:'））
除数=float（input（'请输入除数:'））
  result=被除数/除数
except ZeroDivisionError:#假如除数为0，报出异常
  print('除数不能为0') 
except ValueError：#当输入的是非数字的时候，报错
  print('输入的是无效数字')   

代码中，如果除数为0，会报出异常，但是也有可能是被除数或者除数输入的是非数字的字符，就会造成ValueError，例如，字母是无法转换成浮点型数据的，而且无法进行算术运算。

第二个知识点：预估到异常可以捕获，预估不到的异常怎么办？

例如：

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try：
被除数=float（input（'请输入被除数:'））
除数=float（input（'请输入除数:'））
  result=被除数/除数
except ZeroDivisionError:#假如除数为0，报出异常
  print('除数不能为0') 
except Exception：#捕获非系统类退出的异常
  print（'输入错误，请重新输入'）

代码中：对于非预期的异常，可以用except Exception来捕获非系统类退出的异常。except Exception相比于except不加具体异常类型的捕获，它不会捕获用户主动中断或程序退出的信号。也就是上一篇的无限循环，如果用户按ctrl+c主动中断，那except不加具体异常类型的捕获也会捕获这样的异常，但是except Exception不会。

第三个知识点：既然Exception这么强大，那不管什么异常，都用except Exception不就行了？

Python建议最好使用except 加具体异常类型的捕获，原因如下，看下面代码：

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try：
被除数=float（inpur（'请输入被除数:'））#input输入错误，输成了inpur，造成NameError的错误
除数=float（input（'请输入除数:'））
  result=被除数/除数
except Exception：#捕获非系统类退出的异常
  print（'输入错误，请重新输入'）

这段代码中，由于except Exception捕获的过于宽泛，所以一般无法具体指明是哪种异常，这段代码中，编写代码的人把第二行的input输错成inpur，这样就会造成NameError。那except Exception就会捕获这个异常，让用户重新输入。可无论重新输入多少次，它还是会提示用户重新输入。因为代码本身就存在bug–input输错成inpur。所以用except Exception可能会有掩盖代码本身bug的风险。

Python自学笔记第30篇–异常3

第一个知识点：用finally代码块释放资源

有时，try-except语句会占用一些资源，例如打开的文件，网络连接等。这时候需要程序员释放这些资源。finally代码块可以实现这个功能。

它的逻辑就是无论是try代码块的正常结束还是except代码的异常结束，都会执行finally代码块，保证资源的释放。

例如：

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try：
被除数=float（input（'请输入被除数:'））
除数=float（input（'请输入除数:'））
  result=被除数/除数
except ZeroDivisionError:#假如除数为0，报出异常
  print('除数不能为0') 
except ValueError：#当输入的是非数字的时候，报错
  print('输入的是无效数字')  
finally：
  print('释放资源')  

结果如下：

第一种情况是：try代码块正常结束，会执行finally代码块。

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请输入被除数：10
请输入除数：2
5.0
释放资源

第二种情况：except代码块异常结束，也会执行finally代码块

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请输入被除数：10
请输入除数：0
除数不能为0释放资源

第二个知识点：自定义异常

自定义异常，顾名思义就是：说你错，你就错，不错也错。

Python自定义异常很灵活，让用户可以定义哪些错了，该如何处理。但是必须遵循Python异常处理的流程和方法。所以必须继承异常的Exception类来获得这套流程和方法。

上一段可能有不理解的地方，咱们通过实际的例子来理解一下：

这个例子的背景是用户要注册一个网站，需要输入自己的年龄，但是年龄不能是负数。可是Python内置异常中并没有‘年龄为负数’的专门类。这时候我们就可以自定义，例如定义一个‘无效年龄’的异常。

代码如下：

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class 无效年龄(Exception):#自定义异常类型
  pass
try：
  age=int(input('请输入你的年龄：'))
  if age<0:#异常规则
    raise 无效年龄('年龄不能为负数')#抛出异常
except 无效年龄 as e：#捕获异常
  print(e)   

如果输入的年龄是：-1，结果如下：

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请输入你的年龄：-1
年龄不能为负数

解释一：这段代码中，首先用‘class 无效年龄（Exception）’来定义异常类型名字为：无效年龄，并且继承Exception类，来保证可以正常使用抛出异常，捕获异常的流程。如果不继承Exception类的话，相当于下面的代码中，raise是不能使用的，try-except也是不能使用的。例如：raise后面必须是BaseException的子类，这里‘无效年龄’继承了Exception类，Exception类又属于BaseException的子类，所以‘无效年龄’类也是属于BaseException的子类。所以要自定义异常的话，必须继承Exception类，才能正常使用捕获异常，抛出异常的流程。

解释二：raise 为抛出异常的关键字，格式如下：

raise[异常类型]（异常的详细描述）

解释三：except为捕获异常，格式如下：

except [异常类型] as [变量]：把捕获的异常对象赋值给变量

通过这样的形式，变量可以访问异常类型的详细描述信息了。

解释四：这里Python建议继承的是Exception类，也就是不包含特殊异常的情况。包含所有异常情况的类为BaseException，它是所有异常的根，也就是老祖先。为什么不建议继承Exception，而不建议BaseException大家可以查以下。

上面的代码也可以这样写：

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class 无效年龄(Exception):#自定义异常类型
  def __init__(self,age):#构造方法,age为异常的参数
    super().__init__(f'年龄{age}无效，必须是正数')#调用父类的构造方法
  
try：
  age=int(input('请输入你的年龄：'))
  if age<0:#异常规则
    raise 无效年龄(age)#抛出异常
except 无效年龄 as e：#捕获异常
  print(e)     

如果输入的年龄是：-1，结果如下：

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请输入你的年龄：-1
年龄-1无效，必须是正数

这段代码中，用__init__()方法，初始化异常的属性，当创建一个类的实例的时候，这个方法会自动执行。当代码中的‘raise 无效年龄（age）’执行的时候，相当于先创建一个类实例，并且传入age参数。

super().init(f’年龄{age}无效，必须是整数’)，调用父类方法，把age参数传入后，存储到实例中，作为异常的描述信息。

这样在通过‘except 无效年龄 as e’把异常信息捕获并且赋值给变量e。