【Python】Java程序员学习Python（六）— 流程控制、异常处理

　　和Java语言一样，Python也有基本的流程控制，简单了解下即可。

一、流程控制的元素

条件

　　条件就是布尔值或者布尔值的表达式，要么是True要么是False。

代码块

　　在Python中，代码块不是用大括号引起来的，而是靠统一的缩进来表示，相同的缩进代表相同的代码块。

二、分支语句

　　判断流程的关键字是if/else/elif，if的简单的示例如下，注意冒号的使用以及缩进的使用：

def hello(name):
    if(name=='yiwangzhibujian'):
        print('hello',name)

hello('yiwangzhibujian')
=======控制台输出=======
hello yiwangzhibujian

　　if/else的示例：

def hello(name):
    if(name=='laizhezhikezhui'):
        print('i miss you')
    else:
        print('hello',name)
hello('yiwangzhibujian')
hello('laizhezhikezhui')
========控制台输出========
hello yiwangzhibujian
i miss you

　　if/else/elif的示例：

def grade(result):
    if(result>80):
        print('A')
    elif(result>60):
        print('B')
    else:
        print('C')
grade(61)
========控制台输出========
B

　　分支语句还是比较简单的，看看就会了。

二、循环

　　循环语句稍微复杂一点，但是看看也会了。

2.1 for循环

　　for循环是最基本的循环方式，Python中一般两种用法，第一种是循环指定的次数，这时候就需要range()区间了，示例如下：

for i in range(0,3):
    print(i)
========控制台输出========
0
1
2

　　其实这种模式可以应用于所有可以能遍历的元素上，例如list、tuple、range、str、dict、set等等

for i in (1,2,3):
    print(i)

　　基本用法必须掌握。

2.2 while 循环

　　while循环用法和Java一样，掌握书写规范即可：

num=3
while num>0:
    print(num)
    num-=1
========控制台输出========
3
2
1

　　看一眼基本就会了。

2.3 break和continue

　　只要是支持循环的语言，这两个关键字都会支持的，用法和其他语言一样。

三、猜字游戏

　　练习分支语法的一个最经典程序就是猜字游戏，随机生成一个0-99的数字，给用户5次机会猜，猜对了恭喜，5次机会用完了没猜对就说运气不好。随机数需要引入random模块，就像Java的Random类一个性质，示例如下：

import random
num=random.randint(0, 99)

　　编写代码完成要求，下面给出一个简单的例子：

import random
result=random.randint(0, 99)
time=5
print('现在玩一个猜字游戏！')
while time>0:
    num=int(input('请输入你猜的数字？'))
    if(num==result):
        print('恭喜你答对了')
        break
    else:
        if num>result:
            print('猜大了，请再猜一次')
        else:
            print('猜小了，请再猜一次')
        time-=1
        if time==0:
            print('运气太不好了，没猜对，答案是',result)

View Code

　　这个程序写完了，流程语法就没有问题了。

四、异常处理

4.1 异常基本语法

　　异常基本语法如下：

try:
    <statements>
except Exception1 as e:
    <statements>
except (Exception2,Exception3) as e:    
    <statements>
except Exception4:
    <statements>
except:
    <statements>
else:
    <statements>
finally:
    <statements>

　　简单介绍：

• try：后面的代码块为假定可能出现异常的代码
• except：为要捕获的异常
• else：为当try的语句块没有异常发生时，执行的代码，但try最后的语句为return就不执行
• finally：不管是否发生异常都会执行的的代码，即便前面有return语句，依然会执行
• 可以捕获一个异常，也可捕获多个异常，多个异常放在一个tuple中
• 可以有选择的将异常赋值给一个变量，用于后续处理
• except语句不指定异常时，捕获所有，和except BaseException:等价，Exception为所以异常的父类

　　注意它们的使用顺序，try->except->else->finally

4.2 异常堆栈的打印

　　捕获异常后如果直接使用print()只会打印简略信息，可以引用logging模块来打印。

import logging
try:
    1/0
except Exception as e:
    logging.exception(e)

　　还有其他写法，后续补上。

4.3 抛出异常

　　抛出异常分为两种，一种时主动抛出，另一种是捕获后再次抛出，主动抛出使用关键字raise关键字：

try:
    raise Exception
except Exception as e:
    logging.exception(e)

　　另外一种捕获后抛出，直接在捕获语句中使用raise即可：

try:
    raise Exception
except Exception as e:
    raise

　　强烈建议：请深思当前异常是否能够处理，若不能处理请抛出

4.4 自动关闭资源

　　很多时候我们都是在finally里面来关闭资源，避免出现异常导致资源没有被关闭，除了这种做法还可以使用with as来

with open('path') as file:
    <statements>

　　这样在语句执行完后会自动关闭资源，强烈建议使用此种方式。

4.5 异常层次

　　可以了解基本的异常，这样报错后能大概知道出了什么错：

BaseException：异常基类
 +-- SystemExit：由 sys.exit() 函数引发此异常
 +-- KeyboardInterrupt：当用户按下中断键（通常是 Delete 或 Control-C）时引发。执行期间，会定期检查中断
 +-- GeneratorExit：在generator或coroutine关闭时触发
 +-- Exception：所有内建的、非系统退出的异常，都是从该类派生的。此外，应该从该类派生所有用户定义的异常
      +-- StopIteration：由内建函数next()和iterator的__next__()方法引发
      +-- StopAsyncIteration：必须通过asynchronous iterator对象的__anext__()方法提高以停止迭代
      +-- ArithmeticError：各种算术错误引发的内建异常的基类
      |    +-- FloatingPointError：当浮点数操作失败时引发。
      |    +-- OverflowError：当要表示算术运算的结果太大时引发。
      |    +-- ZeroDivisionError：当除法或取模运算的第 2 个参数为 0 时引发
      +-- AssertionError：当 assert 语句失败时引发。
      +-- AttributeError：当属性引用（参见 Attribute references）或赋值失败时引发。
      +-- BufferError：当 buffer 相关的操作无法执行时引发。
      +-- EOFError：在input()函数未读取任何数据时遇到文件结束条件（EOF）时触发。
      +-- ImportError：在import语句未能找到模块定义或从 ... import 无法找到要导入的名称。
           +-- ModuleNotFoundError：模块找不到时发生的异常
      +-- LookupError：当用于映射或序列的键或索引无效时引发的异常的基类
      |    +-- IndexError：当序列下标超出取值范围时引发。
      |    +-- KeyError：当在现有键的集合中找不到映射的（字典）键时引发。
      +-- MemoryError：当一个操作将内存耗尽，但情况仍可挽救时（通过删除某些对象）时引发
      +-- NameError：当找不到本地或全局名称时引发。这仅适用于不合格的名称。关联值是一条错误消息，其中包括找不到的名称。
      |    +-- UnboundLocalError：当引用函数或方法局部变量，但变量没有绑定值时引发。
      +-- OSError：当系统函数返回与系统相关的错误（包括I / O故障，例如“未找到文件”或“磁盘已满”（不适用于非法参数类型或其他偶发错误））时会引发此异常
      |    +-- BlockingIOError：在操作会阻止对象时触发。套接字设置为非阻塞操作。对应于errno EAGAIN，EALREADY，EWOULDBLOCK和EINPROGRESS。
      |    +-- ChildProcessError：在子进程上的操作失败时引发。对应于errno ECHILD。
      |    +-- ConnectionError：连接相关问题的基类。
      |    |    +-- BrokenPipeError：在尝试在管道上写入时引发，而另一端已关闭，或试图在已关闭写入的套接字上写入。对应于errno EPIPE和ESHUTDOWN。
      |    |    +-- ConnectionAbortedError：连接尝试被对等体中止时引发的ConnectionError的子类。对应于errno ECONNABORTED。
      |    |    +-- ConnectionRefusedError：连接尝试被对等体拒绝时引发的ConnectionError的子类。对应于errno ECONNREFUSED。
      |    |    +-- ConnectionResetError：当连接被对等体重置时引发的ConnectionError的子类。对应于errno ECONNRESET。
      |    +-- FileExistsError：在尝试创建已存在的文件或目录时引发。对应于errno EEXIST。
      |    +-- FileNotFoundError：在请求文件或目录但不存在时引发。对应于errno ENOENT。
      |    +-- InterruptedError：在系统调用由传入信号中断时引发。对应于errno EINTR。
      |    +-- IsADirectoryError：在目录上请求文件操作（例如os.remove()）时引发。对应于errno EISDIR。
      |    +-- NotADirectoryError：在对不是目录的某个目录请求目录操作（例如os.listdir()）时引发。对应于errno ENOTDIR。
      |    +-- PermissionError：在尝试运行没有足够访问权限的操作（例如文件系统权限）时引发。对应于errno EACCES和EPERM。
      |    +-- ProcessLookupError：在给定进程不存在时引发。对应于errno ESRCH。
      |    +-- TimeoutError：在系统级别的系统函数超时时触发。对应于errno ETIMEDOUT
      +-- ReferenceError：当用一个由 weakref.proxy() 函数创建的弱引用代理，去访问引用者的属性，而该引用者已经被垃圾回收时，会引发此异常
      +-- RuntimeError：当检出错误不属于任何其它类别时引发。
      |    +-- NotImplementedError：此异常是从 RuntimeError 派生的。当用户定义基类需要派生类重写方法时，抽象方法会引发该异常。
      |    +-- RecursionError：此异常是从 RuntimeError 派生的。当解释器检测到超出最大递归深度
      +-- SyntaxError：当解析器遇到语法错误时引发。这可能发生在import语句中，在调用内建函数exec()或eval()脚本或标准输入（也是交互式）
      |    +-- IndentationError：与不正确的缩进相关的语法错误的基类
      |         +-- TabError：当缩进中包含对制表符和空格的混用时引发
      +-- SystemError：当解释器发现内部错误，但情况并没有看起来那么严重，不至于到要放弃所有希望的地步
      +-- TypeError：当操作或函数应用于不合适类型的对象时引发。关联值是字符串，它提供有关类型不匹配的详细信息。
      +-- ValueError：当内建操作或函数，接收到类型正确，但值不正确的参数，而且这种情况不能用诸如 IndexError 这样的更精确的异常进行描述时引发。
      |    +-- UnicodeError：当有关 Unicode 编码或解码错误出现时引发。
      |         +-- UnicodeDecodeError：当解码过程中出现的一个 Unicode 相关的错误时引发。
      |         +-- UnicodeEncodeError：当编码过程中出现的一个 Unicode 相关的错误时引发。
      |         +-- UnicodeTranslateError：当翻译过程中出现的一个 Unicode 相关的错误时引发。
      +-- Warning：警告类别基类
           +-- DeprecationWarning：弃用特性警告基类
           +-- PendingDeprecationWarning：将来会被弃用特性的警告基类
           +-- RuntimeWarning：可疑 Runtime 行为警告基类
           +-- SyntaxWarning：有关可疑语法的警告的基类
           +-- UserWarning：用户代码生成警告基类
           +-- FutureWarning：将来会改变语义结构的警告基类
           +-- ImportWarning：可能弄错模块导入警告基类
           +-- UnicodeWarning：Unicode 相关的警告基类
           +-- BytesWarning：与bytes和bytearray相关的警告的基类
           +-- ResourceWarning：与资源使用相关的警告的基类