Python编程-异常处理

一、错误和异常

1.程序中难免出现错误，而错误分成两种

（1）语法错误（这种错误，根本过不了python解释器的语法检测，必须在程序执行前就改正）

#语法错误示范一
if

#语法错误示范二
def test:
    pass

#语法错误示范三
class Foo
    pass

#语法错误示范四
print(haha

（2）逻辑错误（逻辑错误）

#用户输入不完整(比如输入为空)或者输入非法(输入不是数字)
num=input(">>: ")
int(num)

#无法完成计算
res1=1/0
res2=1+'str'

2.什么是异常

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。
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。
在python中,错误触发的异常如下：

3.python中的异常种类

在python中不同的异常可以用不同的类型（python中统一了类与类型，类型即类）去标识，不同的类对象标识不同的异常，一个异常标识一种错误。

AttributeError     试图访问一个对象没有的树形，比如foo.x，但是foo没有属性x
IOError            输入/输出异常；基本上是无法打开文件
ImportError        无法引入模块或包；基本上是路径问题或名称错误
IndentationError   语法错误（的子类） ；代码没有正确对齐
IndexError         下标索引超出序列边界，比如当x只有三个元素，却试图访问x[5]
KeyError           试图访问字典里不存在的键
KeyboardInterrupt  Ctrl+C被按下
NameError          使用一个还未被赋予对象的变量
SyntaxError        Python代码非法，代码不能编译(个人认为这是语法错误，写错了）
TypeError          传入对象类型与要求的不符合
UnboundLocalError  试图访问一个还未被设置的局部变量，基本上是由于另有一个同名的全局变量，导致你以为正在访问它
ValueError         传入一个调用者不期望的值，即使值的类型是正确的

python标准异常

异常名称					描述
BaseException				有异常的基类
SystemExit				解释器请求退出
KeyboardInterrupt			用户中断执行(通常是输入^C)
Exception				常规错误的基类
StopIteration				迭代器没有更多的值
GeneratorExit				生成器(generator)发生异常来通知退出
StandardError				所有的内建标准异常的基类
ArithmeticError				所有数值计算错误的基类
FloatingPointError			浮点计算错误
OverflowError				数值运算超出最大限制
ZeroDivisionError				除(或取模)零 (所有数据类型)
AssertionError				断言语句失败
AttributeError				对象没有这个属性
EOFError				没有内建输入,到达EOF 标记
EnvironmentError				操作系统错误的基类
IOError					输入/输出操作失败
OSError					操作系统错误
WindowsError				系统调用失败
ImportError				导入模块/对象失败
LookupError				无效数据查询的基类
IndexError				序列中没有此索引(index)
KeyError					映射中没有这个键
MemoryError				内存溢出错误(对于Python 解释器不是致命的)
NameError				未声明/初始化对象 (没有属性)
UnboundLocalError			访问未初始化的本地变量
ReferenceError				弱引用(Weak reference)试图访问已经垃圾回收了的对象
RuntimeError				一般的运行时错误
NotImplementedError			尚未实现的方法
SyntaxError	Python			语法错误
IndentationError				缩进错误
TabError					Tab 和空格混用
SystemError				一般的解释器系统错误
TypeError				对类型无效的操作
ValueError				传入无效的参数
UnicodeError				Unicode 相关的错误
UnicodeDecodeError			Unicode 解码时的错误
UnicodeEncodeError			Unicode 编码时错误
UnicodeTranslateError			Unicode 转换时错误
Warning					警告的基类
DeprecationWarning			关于被弃用的特征的警告
FutureWarning				关于构造将来语义会有改变的警告
OverflowWarning				旧的关于自动提升为长整型(long)的警告
PendingDeprecationWarning		关于特性将会被废弃的警告
RuntimeWarning				可疑的运行时行为(runtime behavior)的警告
SyntaxWarning				可疑的语法的警告
UserWarning				用户代码生成的警告

二、异常处理

1.什么是异常处理？

python解释器检测到错误，触发异常（也允许程序员自己触发异常）
程序员编写特定的代码，专门用来捕捉这个异常（这段代码与程序逻辑无关，与异常处理有关）
如果捕捉成功则进入另外一个处理分支，执行你为其定制的逻辑，使程序不会崩溃，这就是异常处理

2.为何要进行异常处理？

python解析器去执行程序，检测到了一个错误时，触发异常，异常触发后且没被处理的情况下，程序就在当前异常处终止，后面的代码不会运行，谁会去用一个运行着突然就崩溃的软件。
所以你必须提供一种异常处理机制来增强你程序的健壮性与容错性

3.如何进行异常处理？

首先须知，异常是由程序的错误引起的，语法上的错误跟异常处理无关，必须在程序运行前就修正。
（1）使用if判断式

#_*_coding:utf-8_*_
__author__ = 'Linhaifeng'

#第一段代码
num1=input('>>: ') #输入一个字符串试试
int(num1)


#第二段代码
num2=input('>>: ') #输入一个字符串试试
int(num2)

#第三段代码
num3=input('>>: ') #输入一个字符串试试
int(num3)

# 使用if判断进行异常处理

num1=input('>>: ') #输入一个字符串试试
if num1.isdigit():
    int(num1) #我们的正统程序放到了这里,其余的都属于异常处理范畴
elif num1.isspace():
    print('输入的是空格,就执行我这里的逻辑')
elif len(num1) == 0:
    print('输入的是空,就执行我这里的逻辑')
else:
    print('其他情情况,执行我这里的逻辑')

#第二段代码
# num2=input('>>: ') #输入一个字符串试试
# int(num2)

#第三段代码
# num3=input('>>: ') #输入一个字符串试试
# int(num3)

问题一：
使用if的方式我们只为第一段代码加上了异常处理，针对第二段代码，你得重新写一堆if，elif等
第三段，你还得在写一遍，当然了,你说,可以合在一起啊,没错,你合起来看看,你的代码还能被看懂吗???
而这些if，跟你的代码逻辑并无关系，这就好比你在你心爱的程序中到处拉屎，拉到最后，谁都不爱看你的烂代码，为啥，因为可读性差，看不懂

问题二：
第一段代码和第二段代码实际上是同一种异常，都是ValueError,相同的错误按理说只处理一次就可以了，而用if，由于这二者if的条件不同，这只能逼着你重新写一个新的if来处理第二段代码的异常
第三段也一样

总结：
1）if判断式的异常处理只能针对某一段代码，对于不同的代码段的相同类型的错误你需要写重复的if来进行处理。
2）在你的程序中频繁的写与程序本身无关，与异常处理有关的if，就像是在你的代码中到处拉屎。可读性极其的差
3）这是可以解决异常的，只是存在1,2的问题，所以，千万不要妄下定论if不能用来异常处理。如果你不服，那你想想在没有学习try...except之前，你的程序难道就没有异常处理，而任由其崩溃么

def test():
    print('test running')
choice_dic={
    '1':test
}
while True:
    choice=input('>>: ').strip()
    if not choice or choice not in choice_dic:continue #这便是一种异常处理机制啊
    choice_dic[choice]()

4.异常处理

python为每一种异常定制了一个类型，然后提供了一种特定的语法结构用来进行异常处理。
捕捉异常可以使用try/except语句。
try/except语句用来检测try语句块中的错误，从而让except语句捕获异常信息并处理。
如果你不想在异常发生时结束你的程序，只需在try里捕获它。
语法：

try:
<语句>        #运行别的代码
except <名字>：
<语句>        #如果在try部份引发了'name'异常
except <名字>，<数据>:
<语句>        #如果引发了'name'异常，获得附加的数据
else:
<语句>        #如果没有异常发生

try的工作原理
当开始一个try语句后，python就在当前程序的上下文中作标记，这样当异常出现时就可以回到这里，try子句先执行，接下来会发生什么依赖于执行时是否出现异常。

• 如果当try后的语句执行时发生异常，python就跳回到try并执行第一个匹配该异常的except子句，异常处理完毕，控制流就通过整个try语句（除非在处理异常时又引发新的异常）。
• 如果在try后的语句里发生了异常，却没有匹配的except子句，异常将被递交到上层的try，或者到程序的最上层（这样将结束程序，并打印缺省的出错信息）。
• 如果在try子句执行时没有发生异常，python将执行else语句后的语句（如果有else的话），然后控制流通过整个try语句。

try:
    fh = open("testfile", "w")
    fh.write("这是一个测试文件，用于测试异常!!")
except IOError:
    print "Error: 没有找到文件或读取文件失败"
else:
    print "内容写入文件成功"
    fh.close()

（1）异常类只能用来处理指定的异常情况，如果非指定异常则无法处理

# 未捕获到异常，程序直接报错
 
s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except IndexError as e:
    print e

（2）多分支

s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except IndexError as e:
    print(e)
except KeyError as e:
    print(e)
except ValueError as e:
    print(e)

（3）万能异常
在python的异常中，有一个万能异常：Exception，他可以捕获任意异常，即：

s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except Exception as e:
    print(e)

（4）异常的其他结构

s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except IndexError as e:
    print(e)
except KeyError as e:
    print(e)
except ValueError as e:
    print(e)
#except Exception as e:
#    print(e)
else:
    print('try内代码块没有异常则执行我')
finally:
    print('无论异常与否,都会执行该模块,通常是进行清理工作')

（5）主动触发异常

try:
    raise TypeError('类型错误')
except Exception as e:
    print(e)

（6）自定义异常

class EgonException(BaseException):
    def __init__(self,msg):
        self.msg=msg
    def __str__(self):
        return self.msg

try:
    raise EgonException('类型错误')
except EgonException as e:
    print(e)

（7）断言

# assert 条件
 
assert 1 == 1
 
assert 1 == 2

（8）使用except而不带任何异常类型

try:
    正常的操作
   ......................
except:
    发生异常，执行这块代码
   ......................
else:
    如果没有异常执行这块代码

以上方式try-except语句捕获所有发生的异常。但这不是一个很好的方式，我们不能通过该程序识别出具体的异常信息。因为它捕获所有的异常。

（9）使用except而带多种异常类型

try:
    正常的操作
   ......................
except(Exception1[, Exception2[,...ExceptionN]]]):
   发生以上多个异常中的一个，执行这块代码
   ......................
else:
    如果没有异常执行这块代码

（10）try-finally语句
try-finally 语句无论是否发生异常都将执行最后的代码。

try:
<语句>
finally:
<语句>    #退出try时总会执行
raise

try:
    fh = open("testfile", "w")
    fh.write("这是一个测试文件，用于测试异常!!")
finally:
    print "Error: 没有找到文件或读取文件失败"

运行结果：
Error: 没有找到文件或读取文件失败

另一种方式：

try:
    fh = open("testfile", "w")
    try:
        fh.write("这是一个测试文件，用于测试异常!!")
    finally:
        print "关闭文件"
        fh.close()
except IOError:
    print "Error: 没有找到文件或读取文件失败"

三、异常处理总结

1.try..except的方式比较if的方式的好处

try..except这种异常处理机制就是取代if那种方式，让你的程序在不牺牲可读性的前提下增强健壮性和容错性。
异常处理中为每一个异常定制了异常类型（python中统一了类与类型，类型即类），对于同一种异常，一个except就可以捕捉到，可以同时处理多段代码的异常（无需‘写多个if判断式’）减少了代码，增强了可读性。
使用try..except的方式

• 把错误处理和真正的工作分开来；
• 代码更易组织，更清晰，复杂的工作任务更容易实现；
• 毫无疑问，更安全了，不至于由于一些小的疏忽而使程序意外崩溃了；

2.有人说：异常处理就是try...except，if啥的跟异常处理没关系

if本身就可以来处理异常，只不过if的方式，对于不同代码段的同一种异常，需要重复写多分支的if，而这段多分支if与真正的工作无关，写多了你的程序可读性就会及其的差。
try..except的方式，只是python提供给你一种特定的语法结构去做这件事，对于不同代码的同一种异常，python为你定制了一中类型，一个expect就可以捕捉到。

3.有人说：用if来做异常处理，缺点是有些异常是未知的，只要用try...except Exception就可以捕捉所有异常了，所以要使用异常处理

首先，没有搞清楚什么是异常处理，他以为只有try...except才叫异常处理。
其次，他想表达的是使用try...except要好，但是理由说的太...
try...excpet的多分支就好比if的多分支啊,if的else就好比try的Exception，只不过if是针对一种异常的多分支，针对不同段代码的同种类型错误，你需要重复写多分支if，而try是针对不同类型异常的多分支，可以把不同段代码放到一起，检测他们的同种类型错误。

try:
    '代码'
except TypeError:#其他的异常1
    '其他的逻辑1'
except KeyError:#其他的异常2
    '其他的逻辑2'
except Exception:#其他的我没有考虑到的异常
    '其他的逻辑3'

if '条件':
    '代码'
elif '其他条件1':
    '其他的逻辑1'
elif '其他条件2':
    '其他的逻辑2'
else: #其他的我没有考虑到的条件
    '其他的逻辑3'

try的else跟if的else根本不是一回事。

4.什么时候用异常处理

try...except应该尽量少用，因为它本身就是你附加给你的程序的一种异常处理的逻辑，与你的主要的工作是没有关系的。
这种东西加的多了，会导致你的代码可读性变差。
而且异常处理本就不是你2b逻辑的擦屁股纸，只有在有些异常无法预知的情况下，才应该加上try...except，其他的逻辑错误应该尽量修正。