python学习笔记：第九章异常

猪毛一小撮

1.1 异常是什么

python使用异常对象来表示异常状态，并在遇到错误时引发异常。异常对象未被处理，程序将终止并显示一条错误信息。
我们可以通过各种方法引发和捕获错误，并采取对应措施。
1.2 将“错误”变成异常

自主地引发异常
1.2.1 raise语句

我们通过预测异常可能发生的位置，通过raise语句主动抛出异常，用except语句来接收前面出现的异常，并作出对应的操作

1. def divide(x, y):
2.     if y == 0:
3.             # 引出异常
4.         raise ZeroDivisionError("Division by zero!")
5.     else:
6.         return x / y
8. # 测试
9. try:
10.     result = divide(6, 0)
11. # 接收异常
12. except ZeroDivisionError as ex:
13.     print(f"Error: {str(ex)}")
14. else:
15.     print(result)
16. > Error: Division by zero!

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一些常见的内置异常类

1. Exception   # 几乎所有异常类均由这个派生而来
2. 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
3. IOError        输入/输出异常；基本上是无法打开文件
4. ImportError        无法引入模块或包；基本上是路径问题或名称错误
5. IndentationError        语法错误（的子类） ；代码没有正确对齐
6. 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]
7. KeyError        试图访问字典里不存在的键
8. KeyboardInterrupt        Ctrl+C被按下
9. NameError        使用一个还未被赋予对象的变量
10. 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）
11. TypeError        传入对象类型与要求的不符合

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1.3 自定义的异常类

首先，要直接或间接地继承Exception类
格式

1. class 异常类名(Exception):
2.         pass

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利用自定义的异常类对1.2中的例子进行改进

1. class MyException(Exception):  # 自定义异常类
2.     pass
4. def divide(x, y):
5.     if y == 0:
6.         raise MyException("Division by zero!")
7.     else:
8.         return x / y
10. # 测试
11. try:
12.     result = divide(6, 0)
13. except MyException as ex:
14.     print(f"Error: {str(ex)}")
15. else:
16.     print(result)

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1.3.1一个具体使用场景

检查用户输入的邮件格式，不对则报错

1. class InvalidEmailException(Exception):
2.     def __init__(self, email):
3.         self.email = email
4.         self.message = f"{email} is not a valid email address. Please try again."
5.         super().__init__(self.message)
7. def send_email(to, subject, body):
8.     if "@" not in to:
9.         raise InvalidEmailException(to)  # 抛出异常
10.     print(f"Email sent to {to} with subject '{subject}' and body '{body}'.")
12. # 测试
13. try:
14.     send_email("invalid-email", "Test email", "This is a test email.")
15. except InvalidEmailException as ex:
16.     print(f"Error: {ex.message}")

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第五行super().__init__(self.message) 调用基类 Exception 的构造函数来初始化 self.message。
Exception的构造函数：

1. class Exception(BaseException):
2.     def __init__(self, *args: object) -> None:
3.         """
4.         Initialize self.  See help(type(self)) for accurate signature.
5.         """
6.         pass

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构造函数接受可变长度的参数 *args，但是它并没有执行任何实际操作，只是一个空的 pass 语句。这意味着，我们可以在自定义异常类的构造函数中调用父类 Exception 的构造函数，同时传递自定义的错误消息作为参数。
关于第五行的作用：

• 第5行的作用只是使用基类 Exception 的构造函数，来完成可能会影响异常的某些其他行为，如设置异常的堆栈跟踪信息等。这些信息可以帮助程序员更轻松地找到代码中发生异常的位置。
  因此，虽然第5行实际上不是非常必要，但它是一个良好的实践，可以帮助进一步丰富异常信息。
  
• 个人认为，可以通过重写Exception的构造函数
  
• 猜想：可能会定义多个自定义类，通过定义Exception参数的方式，进行类之间的异常信息传递
  

1.3.2 同时监测多种异常

将异常类型以元组形式展现（没有采用raise，等待程序抛出异常并接收）

1. class CustomException(Exception):
2.     def __init__(self, message):
3.         super().__init__(message) # 与上个程序第五行同理
5. # 若出现异常，则要求用户重新输入
6. while True:
7.     try:
8.         # 获取用户输入的除数和被除数
9.         divisor = int(input("Enter the divisor: "))
10.         dividend = int(input("Enter the dividend: "))
11.         result = dividend / divisor
12.     # 通过元组进行多种异常监测
13.     except (ZeroDivisionError, TypeError, ValueError) as ex:
14.         # 捕获多种异常
15.         print(ex)
16.     else:
17.         print(f"The result of division is: {result}")
18.         break  # 成功即跳出循环

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运行结果

1. Enter the divisor: 0
2. Enter the dividend: 1
3. division by zero
4. Enter the divisor: we
5. invalid literal for int() with base 10: 'we'
6. Enter the divisor: 2
7. Enter the dividend: 1
8. The result of division is: 0.5

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1.3.3 一网打尽的异常和else

同时监测多个异常可能不够，可以一网打尽

1. # 若出现异常，则要求用户重新输入
2. while True:
3.     try:
4.         # 获取用户输入的除数和被除数
5.         divisor = int(input("Enter the divisor: "))
6.         dividend = int(input("Enter the dividend: "))
7.         result = dividend / divisor
8.     # 通过元组进行多种异常监测
9.     except Exception as ex:   
10.     #对所有Exception的子类异常进行监测，只有发生了对应的子类异常，才会被捕获
11.         # 捕获多种异常
12.         print(ex)
13.     else:  # 通过else语句实现循环，这里是except语句的else, 当不执行except语句时，执行else
14.         print(f"The result of division is: {result}")
15.         break  # 成功即跳出循环

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运行结果

1. Enter the divisor: er
2. invalid literal for int() with base 10: 'er'
3. Enter the divisor: 0
4. Enter the dividend: 1
5. division by zero
6. Enter the divisor: 1
7. Enter the dividend: 2
8. The result of division is: 2.0

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tip:

在编写代码时，最好不要捕获所有异常类型。我们应该尽可能地特定地捕获那些预期的、已知的异常类型，并将其他异常类型传递给更高层的异常处理机制进行处理。这样可以更加有效地调试和解决问题，而且代码更加可读和可维护。

1.3.4 最后的finally

无论是否发生异常，finally语句均会运行。多用于执行清理工作。
如：关闭文件，关闭网络套接字等

1. try:
2.     1 / 2
3. except NameError:
4.     print("Unknown wariable")
5. else:
6.     print('That went well')
7. finally:
8.     print('Cleaning up.')

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运行结果

1. That went well
2. Cleaning up.

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1.3.5 异常的传递

如果不处理函数中引发的异常，它将向上传播到调用函数中，直到主程序，若主程序中还是不能处理异常，程序将通知并显示站跟踪信息。

1. def faulty():
2.     raise Exception("wrong")
4. def ig_exception():
5.     faulty()
7. def hl_exception():
8.     try:
9.         faulty()
10.     except:
11.         print('Exception handled')
12. ig_exception()

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运行结果：打印了栈跟踪信息和异常信息

1. Traceback (most recent call last):
2.   File "d:\M\github\Python\Demo\t12.py", line 12, in <module>
3.     ig_exception()
4.   File "d:\M\github\Python\Demo\t12.py", line 5, in ig_exception
5.     faulty()
6.   File "d:\M\github\Python\Demo\t12.py", line 2, in faulty
7.     raise Exception("wrong")
8. Exception: wrong

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若是只调用hl_exception() 异常会被处理，程序不会终止

1. hl_exception()
2. print("hello")  # 打印出结果，说明程序未终止，仍在运行
3. > Exception handled
4. > hello

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1.4 异常之禅

• 除了使用try/except语句来处理异常外，还可以使用if/else语句，只是不推荐这样做
  
• 可以检查对象是否包含特定的属性
  

1. try:
2.         obj.write
3. except AttributeError:
4.         print('The object is not worteable')
5. else:
6.         print('The object is writeable')

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• 不那么异常的时候，可以发出警告，由模块warning 中的函数warn提供
  

1. from warnings import warn
2. warn('got a bad feeling.')
3. print('hello')   # 可以打印，说明程序仍在运行
4. >
5. d:\M\github\Python\Demo\t12.py:2: UserWarning: got a bad feeling.
6.   warn('got a bad feeling.')
7. hello

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来源:https://www.cnblogs.com/lmc7/p/17550305.html
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