python-异常处理

异常处理

异常就是运行期检测到的错误。计算机语言针对可能出现的错误定义了异常类型，某种错误引发对应的异常时，异常处理程序将被启动，从而恢复程序的正常运行。

1. Python 标准异常总结

BaseException：所有异常的基类
Exception：常规异常的基类
StandardError：所有的内建标准异常的基类
ArithmeticError：所有数值计算异常的基类
FloatingPointError：浮点计算异常
OverflowError：数值运算超出最大限制
ZeroDivisionError：除数为零
AssertionError：断言语句（assert）失败
AttributeError：尝试访问未知的对象属性
EOFError：没有内建输入，到达EOF标记
EnvironmentError：操作系统异常的基类
IOError：输入/输出操作失败
OSError：操作系统产生的异常（例如打开一个不存在的文件）
WindowsError：系统调用失败
ImportError：导入模块失败的时候
KeyboardInterrupt：用户中断执行
LookupError：无效数据查询的基类
IndexError：索引超出序列的范围
KeyError：字典中查找一个不存在的关键字
MemoryError：内存溢出（可通过删除对象释放内存）
NameError：尝试访问一个不存在的变量
UnboundLocalError：访问未初始化的本地变量
ReferenceError：弱引用试图访问已经垃圾回收了的对象
RuntimeError：一般的运行时异常
NotImplementedError：尚未实现的方法
SyntaxError：语法错误导致的异常
IndentationError：缩进错误导致的异常
TabError：Tab和空格混用
SystemError：一般的解释器系统异常
TypeError：不同类型间的无效操作
ValueError：传入无效的参数
UnicodeError：Unicode相关的异常
UnicodeDecodeError：Unicode解码时的异常
UnicodeEncodeError：Unicode编码错误导致的异常
UnicodeTranslateError：Unicode转换错误导致的异常

异常体系内部有层次关系，Python异常体系中的部分关系如下所示：

Python异常体系中的部分关系

2. Python标准警告总结

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
UserWarning：用户代码生成的警告
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：可疑语法的警告
ImportWarning：用于在导入模块过程中触发的警告
UnicodeWarning：与Unicode相关的警告
BytesWarning：与字节或字节码相关的警告
ResourceWarning：与资源使用相关的警告

3. try - except 语句

try:
    检测范围
except Exception[as reason]:
    出现异常后的处理代码

try 语句按照如下方式工作：

首先，执行try子句（在关键字try和关键字except之间的语句）
如果没有异常发生，忽略except子句，try子句执行后结束。
如果在执行try子句的过程中发生了异常，那么try子句余下的部分将被忽略。如果异常的类型和except之后的名称相符，那么对应的except子句将被执行。最后执行try - except语句之后的代码。
如果一个异常没有与任何的except匹配，那么这个异常将会传递给上层的try中。

【例子】

try:
    f = open('test.txt')
    print(f.read())
    f.close()
except OSError:
    print('打开文件出错')

# 打开文件出错

[root@10 python]# ls test.txt
ls: 无法访问'test.txt': 没有那个文件或目录
[root@10 python]# py try-except.py 
打开文件出错
[root@10 python]# echo -n "测试" > test.txt
[root@10 python]# py try-except.py 
测试
[root@10 python]#

这段代码的作用是尝试打开名为"test.txt"的文件，如果打开成功，则读取文件内容并打印出来，最后关闭文件。如果打开文件出错（比如文件不存在或无法访问），则会捕获 OSError 异常并打印出"打开文件出错"。

解释一下代码的执行过程：

首先，尝试打开名为"test.txt"的文件，如果文件存在且可以被访问，则执行下面的代码块；否则跳到 except 语句。
打开文件后，使用 f.read() 方法读取文件内容，并通过 print() 函数打印出来。
最后，使用 f.close() 关闭文件，确保资源被正确释放。
如果在 try 代码块中发生了 OSError 异常（比如文件无法打开），那么程序会跳到 except 语句，并执行其中的代码，打印出"打开文件出错"。

注意：使用 try-except 结构可以捕获指定类型的异常，并在出现异常时执行特定的错误处理代码，避免程序崩溃。

【例子】

try:
    f = open('test.txt')
    print(f.read())
    f.close()
except OSError as error:
    print('打开文件出错\n原因是：' + str(error))

# 打开文件出错
# 原因是：[Errno 2] No such file or directory: 'test.txt'

[root@10 python]# rm -f test.txt 
[root@10 python]# py try-except_2.py 
打开文件出错
原因是：[Errno 2] No such file or directory: 'test.txt'
[root@10 python]#

这段代码与之前的代码相似，但在 except 块中做了一些修改。现在，代码会捕获 OSError 异常，并将异常信息打印出来。

解释一下代码的执行过程：

首先，尝试打开名为"test.txt"的文件，如果文件存在且可以被访问，则执行下面的代码块；否则跳到 except 语句。
打开文件后，使用 f.read() 方法读取文件内容，并通过 print() 函数打印出来。
最后，使用 f.close() 关闭文件，确保资源被正确释放。
如果在 try 代码块中发生了 OSError 异常（比如文件无法打开），那么程序会跳到 except 语句，并执行其中的代码。
as error 表示将捕获的异常对象赋值给变量 error。
在 except 块中，使用 print() 函数将错误提示信息打印出来，包括捕获到的异常信息。

这样，即可打印出出错的原因，帮助调试程序或提供错误信息。

3.1 一个`try`语句可能包含多个`except`子句，分别来处理不同的特定的异常。最多只有一个分支会被执行。**

【例子】

try:
    int("abc")
    s = 1 + '1'
    f = open('test.txt')
    print(f.read())
    f.close()
except OSError as error:
    print('打开文件出错\n原因是：' + str(error))
except TypeError as error:
    print('类型出错\n原因是：' + str(error))
except ValueError as error:
    print('数值出错\n原因是：' + str(error))

# 数值出错
# 原因是：invalid literal for int() with base 10: 'abc'

[root@10 python]# ls test.txt 
ls: 无法访问'test.txt': 没有那个文件或目录
[root@10 python]# py try-except_3.py 
数值出错
原因是：invalid literal for int() with base 10: 'abc'
[root@10 python]# sed -i.bak 's|abc|123|' try-except_3.py
[root@10 python]# sed -n '/int(.....)/'p try-except_3.py
    int("123")
[root@10 python]# py try-except_3.py 
类型出错
原因是：unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'
[root@10 python]# sed -i.bak2 "s#'1'#1#" try-except_3.py
[root@10 python]# sed -n '/s =/'p try-except_3.py
    s = 1 + 1
[root@10 python]# py try-except_3.py
打开文件出错
原因是：[Errno 2] No such file or directory: 'test.txt'
[root@10 python]# echo -n "测试" > test.txt
[root@10 python]# py try-except_3.py
测试
[root@10 python]#

这段代码中使用了多个 except 块来捕获不同类型的异常，并打印出对应的错误信息。

解释一下代码的执行过程：

首先，尝试将字符串 "abc" 转换为整数，由于该字符串不能被正确转换，抛出了 ValueError 异常。这时，程序会跳到第一个 except 块中。
在第一个 except 块中，使用 print() 函数打印出错误提示信息，包括捕获的异常信息。在这里，打印出了“数值出错\n原因是：invalid literal for int() with base 10: 'abc'”。
接下来，由于前面的语句发生了异常，程序不会继续执行剩余的代码。
注意，第二个和第三个 except 块不会执行，因为这里抛出的异常是 ValueError，而不是 OSError 或 TypeError。

使用多个 except 块可以根据不同的异常类型，进行不同的错误处理。这样能够更精确地捕获和处理异常，提高代码的健壮性。

3.2 try-except-else 语句

【例子】

dict1 = {'a': 1, 'b': 2, 'v': 22}
try:
    x = dict1['y']
except LookupError:
    print('查询错误')
except KeyError:
    print('键错误')
else:
    print(x)

# 查询错误

[root@10 python]# py try-except-else.py 
查询错误
[root@10 python]# vi try-except-else.py 
[root@10 python]# cat try-except-else.py 
dict1 = {'a': 1, 'b': 2, 'v': 22}
try:
    x = dict1['y']
except KeyError:
    print('键错误')
except LookupError:
    print('查询错误')
else:
    print(x)

[root@10 python]# py try-except-else.py 
键错误
[root@10 python]# sed -i.bak "s/'y'/'a'/" try-except-else.py
[root@10 python]# sed -n '/a/'p try-except-else.py 
dict1 = {'a': 1, 'b': 2, 'v': 22}
    x = dict1['a']
[root@10 python]# py try-except-else.py
1
[root@10 python]#

这段代码中使用了 try-except-else 结构来处理字典的查询操作。

解释一下代码的执行过程：

首先，尝试从 dict1 字典中查询键 'y' 对应的值，由于该键不存在，抛出了 KeyError 异常。这时，程序会跳到第一个 except 块中。
在第一个 except 块中，使用 print() 函数打印出错误提示信息，即"查询错误"。
由于发生了异常，程序不会继续执行 else 块中的代码。
注意，这里使用了 LookupError 作为第一个 except 块的异常类型，它是 KeyError 的父类，因此可以捕获 KeyError 异常。
所以，使用多个except代码块时，必须坚持对其规范排序，要从最具针对性的异常到最通用的异常。

通过 try-except-else 结构，我们可以在 try 块中尝试执行某个操作，如果发生异常，则执行特定的异常处理代码（如 except 块），如果没有发生异常，则执行其他的代码（如 else 块）。这样可以使代码更加灵活和健壮。

3.3 一个 `except` 子句可以同时处理多个异常，这些异常将被放在一个括号里成为一个元组。

【例子】

try:
    int("abc")
    s = 1 + '1'
    f = open('test.txt')
    print(f.read())
    f.close()
except (OSError, TypeError, ValueError) as error:
    print('出错了！\n原因是：' + str(error))

# 出错了
# 原因是：invalid literal for int() with base 10: 'abc'

这段代码中使用了一个 except 块来捕获多个异常类型，并打印出对应的错误信息。

解释一下代码的执行过程：

首先，尝试将字符串 "abc" 转换为整数，由于该字符串不能被正确转换，抛出了 ValueError 异常。
接着，由于前面的语句发生了异常，程序不会继续执行剩余的代码。
在 except 块中，使用 (OSError, TypeError, ValueError) 表示同时捕获这三种异常类型。然后，将捕获的异常对象赋值给变量 error。
在 except 块中，使用 print() 函数打印出错误提示信息，包括捕获的异常信息。在这里，打印出了“出错了！\n原因是：invalid literal for int() with base 10: 'abc'”。

通过使用括号（(OSError, TypeError, ValueError)）将多个异常类型放在一起，可以在单个 except 块中捕获多个异常。这样简化了代码，并减少了重复的代码判断。

元组内的异常类型顺序对结果没有影响。
try 语句块中的语句段顺序对结果有影响，谁在前并当发生异常时，就先输出谁并终止代码执行。

感谢你的指正，我会更加准确地回答你的问题。非常抱歉之前的回答有误。谢谢！

4. try - except - finally 语句

try:
检测范围
except Exception[as reason]:
出现异常后的处理代码
finally:
无论如何都会被执行的代码

不管try子句里面有没有发生异常，finally子句都会执行。

【例子】如果一个异常在try子句里被抛出，而又没有任何的except把它截住，那么这个异常会在finally子句执行后被抛出。

def divide(x, y):
    try:
        result = x / y
        print("result is", result)
    except ZeroDivisionError:
        print("division by zero!")
    finally:
        print("executing finally clause")


divide(2, 1)
# result is 2.0
# executing finally clause
divide(2, 0)
# division by zero!
# executing finally clause
divide("2", "1")
# executing finally clause
# TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'str'

[root@10 python]# py try-except-finally.py 
result is 2.0
executing finally clause
division by zero!
executing finally clause
executing finally clause
Traceback (most recent call last):
  File "/root/python/try-except-finally.py", line 17, in <module>
    divide("2", "1")
  File "/root/python/try-except-finally.py", line 3, in divide
    result = x / y
TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'str'
[root@10 python]#

这段代码中，divide函数用于执行两个数的除法操作。它使用了try-except-finally语句块来处理可能出现的异常情况。

当传入的两个参数x和y都是数值类型时，try块中的除法操作将正常执行，结果将存储在result变量中，并通过print语句打印出来。然后，无论是否有异常发生，finally块中的代码都会执行，打印出"executing finally clause"的消息。

当传入的y为0时，会发生ZeroDivisionError异常，except块中的代码将执行，打印出"division by zero!"的消息。然后，无论是否有异常发生，finally块中的代码仍然会执行，打印出"executing finally clause"的消息。

当传入的参数x和y都是字符串类型时，由于字符串不支持除法操作，将抛出TypeError异常。在这种情况下，except块中的代码不会执行，而是直接跳过并执行finally块中的代码，打印出"executing finally clause"的消息，并输出错误信息。

5. try - except - else 语句

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。

try:
    检测范围
except:
    出现异常后的处理代码
else:
    如果没有异常执行这块代码

使用except而不带任何异常类型，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。

try:
检测范围
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

【例子】

try:
    fh = open("testfile.txt", "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()

# 内容写入文件成功

这段代码是一个文件操作的示例，让我解释一下它的执行流程：

首先，代码尝试打开文件 "testfile.txt" 并以写入模式打开。如果文件不存在，将创建一个新文件。这部分逻辑被放在 try 块中。
如果文件打开成功，代码会执行 fh.write("这是一个测试文件，用于测试异常!!") 来向文件写入内容。
如果文件打开或写入过程中发生了输入/输出（IO）错误，例如文件无法找到或无法读取，那么程序会跳转到 except IOError 块中，并打印 "Error: 没有找到文件或读取文件失败"。
如果文件打开和写入都成功完成且未发生任何错误，那么程序会执行 else 块中的代码，打印 "内容写入文件成功"，然后关闭文件。

总结起来，这段代码尝试打开文件并写入内容，如果在这个过程中发生了IO错误，则会捕获并处理异常。如果没有发生错误，代码会执行相应的成功逻辑，并在最后关闭文件。

注意：else语句的存在必须以except语句的存在为前提，在没有except语句的try语句中使用else语句，会引发语法错误。

6. raise语句

Python 使用raise语句抛出一个指定的异常。

【例子】

try:
    raise NameError('HiThere')
except NameError:
    print('An exception flew by!')
    
# An exception flew by!

这段代码演示了如何使用 raise 语句主动引发一个异常，并使用 try-except 结构捕获并处理该异常。让我解释一下它的执行流程：

在 try 块中，使用 raise 语句引发了一个 NameError 异常，异常的错误信息为 'HiThere'。
因为在 except NameError 中指定了捕获 NameError 类型的异常，所以代码会跳转到该 except 块中。
在 except 块中，会打印出字符串 "An exception flew by!"。

总结起来，这段代码通过 raise 语句主动引发了一个 NameError 异常，并在 try-except 结构中捕获和处理了该异常。当异常被引发时，代码会跳转到与异常类型匹配的 except 块中执行相应的逻辑。

如有错误欢迎指正，谢谢！

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异常处理

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3. try - except 语句

3.1 一个try语句可能包含多个except子句，分别来处理不同的特定的异常。最多只有一个分支会被执行。**

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3.3 一个 except 子句可以同时处理多个异常，这些异常将被放在一个括号里成为一个元组。

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5. try - except - else 语句

6. raise语句

如有错误欢迎指正，谢谢！

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