python实用教程第九章异常处理课件

1、第九章 异常处理前面章节很多程序的执行中，经常会碰到程序执行过程中没有得到预期结果的情况。对于程序运行过程中出现的不正常，有时称为错误，有时称为异常，也有时说程序没有按预期运行，从本章开始将有一个统一的称谓异常。本章将带领读者学习如何处理各种异常，以及创建和自定义异常。Python快乐学习班的同学参观完对象动物园后，由导游带领来到了异常过山车入口。此处的异常过山车坐起来非常刺激，乘坐异常过山车的过程中，过山车随时都可能停下来，有一些是正常的停止，也会有一些在未预知的情况下停止，但只要过山车上的乘客发挥自己的聪明才智，就有办法让停止的过山车动起来。听起来很刺激吧，现在开始开启异常过山车之旅。第1

2、页，共27页。9.1 异常定义在本节开始之前，先看看如下程序： print(hello,world)Traceback(most recent call last): File , line 1, in print(hello,world)NameError: name hello is not defined对于Python初学者，在Python的学习过程中，当编写的代码执行时，经常会遇到程序执行报错的问题，使程序不能得到预期结果，如NameError、SyntaxError、TypeError、ValueError等，这些都是异常。这节我们会专门介绍异常。第2页，共27页。异常是一个事件，

3、该事件会在程序执行过程中发生，影响程序的正常执行。一般情况下，在Python无法正常处理程序时就会发生异常。异常是Python的对象，表示一个错误。当Python脚本发生异常时，需要捕获并处理所有异常，否则程序会终止执行。就如乘坐过山车，有任何让过山车在运行过程中停下的异常因素都需要排除，否则难以保证乘客的安全。在Python中，异常属于类的实例，这些实例可以被引用，并且可以用很多种方法进行捕捉，使得异常可以用一些友好的方式进行化解，而不是简单粗暴的让整个程序停止。第3页，共27页。9.2 异常化解出了异常怎么办呢？就如乘坐的异常过山车，当在运行过程中停止时，乘客可以通过自己的才智让过山车运行

4、起来。程序也一样，作为程序开发人员，谁都不想让自己写出来的代码有问题，但这几乎是不可能的。好在编写程序的前辈们经过不断积累与思考，创造了不少好方法处理程序中的异常， Python中，异常最简单的化解方式是使用try语句。try语句的语法格式如下：try: #运行别的代码except ： #如果在try部份引发了异常第4页，共27页。try语句的工作原理是，开始一个try语句后，Python就在当前程序的上下文中做标记，当出现异常时就可以回到做标记的地方。如果当try后的语句执行时发生异常，程序就跳回到try并执行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

5、新的异常）。如果不想在发生异常时结束程序，只需在try语句块中捕获异常即可。def exp_exception(x,y): try: a=x/y print(a=, a) return a except Exception: print(程序出现异常，异常信息：被除数为0)exp_exception(2, 0)第5页，共27页。程序在执行过程中，try语句块中的语句在执行时发生异常，程序最后执行的是except子句。因为如果语句正常，应该输出“a=”的形式，但实际输出的是except子句中的打印语句的内容。在程序执行过程中，如果没有将异常化解，异常就会被“传播”到调用的函数中。如果在调用的函数

6、中依然没有化解异常，异常就会继续“传播”，直到程序的最顶层。在实际应用中，经常会遇到需要处理多个异常的情况，对于多个异常该怎么化解呢？Python支持在一个try/except语句中处理多个异常，语法格式如下：try: #运行别的代码except ： #如果在try部分引发了name1异常except ，: #如果引发了name2异常，获得附加数据第6页，共27页。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try子句执行没有发生异常，忽略except子句，try子句执行后结束；如果在执行try子句的过程中发生异常，try子句余下的部分就

7、会被忽略；如果异常的类型和except之后的名称相符，对应的except子句就会被执行，最后执行try语句之后的代码。如果抛出的异常没有与任何except匹配，那这个异常就会传递到上层的try语句中。一个try语句可能包含多个except子句，分别处理不同的异常，但最多只有一个分支会被执行。处理程序只针对对应try子句中的异常进行处理，而不会处理其他异常语句中的异常。第7页，共27页。9.3 抛出异常Python使用raise语句抛出一个指定的异常。我们可以使用一个类（应该是Exception的子类）或者实例参数调用raise语句来引发异常。使用类时，程序会自动创建实例。如果你只想知道这是否抛

8、出了一个异常，并不想去处理它，那使用一个简单的raise语句就可以再次把它抛出。如下示例： try: raise NameError(This is NameError)except NameError: print(An exception happened!) #后面不加raiseAn exception happened! #若不加raise，输出对应字符就结束第8页，共27页。 try: raise NameError(This is NameError)except NameError: print(An exception happened!) raise #最后加一个raiseA

9、n exception happened!Traceback(most recent call last): File , line 2, in NameError: This is NameError在实际应用过程中，可以借助raise语句得到更详尽的异常信息。第9页，共27页。面碰到的如NameError、SyntaxError、TypeError、ValueError这些异常类称为内建异常类。在Python中，内建的异常类有很多，可以使用dir函数列出异常类的内容（有兴趣可以尝试看看），并且都可以用在raise语句中，用法如raise NameError这般使用。下表描述了一些重要的内建

10、异常类。异常名称描述Exception常规错误的基类AttributeError对象没有这个属性IOError输入/输出操作失败IndexError序列中没有此索引(index)KeyError映射中没有这个键NameError未声明/初始化对象 (没有属性)SyntaxErrorPython 语法错误SystemError一般的解释器系统错误ValueError传入无效的参数第10页，共27页。9.4 一个块捕捉多个异常上一节我们讲述的是一个try语句对应多个except子句，假若需要一个try对应一个except子句，同时捕捉到一个以上的异常。看如下示例：def model_excepti

11、on(x,y): try: b=name a=x/y except(ZeroDivisionError, NameError, TypeError): print(one of ZeroDivisionError or NameError or TypeError happened)model_exception(2,0)如果需要一个块捕捉多个类型异常，可以将他们作为元组列出。第11页，共27页。程序输出结果如下：one of ZeroDivisionError or NameError or TypeError happened由输出结果可以看到，在一个try对应一个except子句时，若将

12、多个异常放置于一个元组中，能做到捕获一个以上的异常。使用这种方式时，只要遇到的异常类型是元组中的任意一个，都会进入异常流程。这么做有什么好处呢？假如希望多个except子句输出同样的信息，就没有必要使一个try语句对应多个except语句，将多个except的异常类放到一个except的元组中即可。第12页，共27页。9.5 异常对象捕捉如果希望在except子句中访问异常对象本身，也就是看到一个异常对象真正的异常信息，而不是打印出自己定义的异常信息，可以使用 as e的形式，称为捕捉对象。示例如下（model_exception_1.py）：def model_exception(x,y):

13、 try: b=name a=x/y except(ZeroDivisionError, NameError, TypeError) as e: print(e)model_exception(2,0)第13页，共27页。看如下示例（model_exception_2.py）：def model_exception(x,y): try: a=x/yb=name except(ZeroDivisionError, NameError, TypeError) as e: print(e)model_exception(2,) 在该示例中，调用函数时有一个实参传入的是空值。输出结果如下：unsupp

14、orted operand type(s) for /: int and str 第14页，共27页。在实际编码过程中，即使程序能处理好几种类型的异常，但有一些异常还是会从我们手掌中溜走。上面示例中的异常就逃过了try/except语句的检查，对于这种情况根本无法预测会发生什么，也无法提前做任何准备。在这种情况下，与其使用不是捕捉异常的try/except语句隐藏异常，不如让程序立即崩溃。对于这样的异常，该用什么方式来化解？示例如下（model_exception_3.py）：def model_exception(x,y): try: b=name a=x/y except: print(E

15、rror happened)model_exception(2,)第15页，共27页。可以在except子句中忽略所有异常类，从而让程序输出自己定义的异常信息。这里只是给出了一种可参考的解决方式。从实用性方面来讲，不建议这么做，因为这样捕捉异常非常危险，会隐藏所有没有预先想到的错误。建议在实际应用中，使用抛出异常的方式处理，或者对异常对象e进行一些检查。第16页，共27页。9.6 丰富的else子句异常为我们提供了try.except.else的语句来实现该功能，其语法如下：try: #运行别的代码except ： #如果在try部份引发了异常1except ，: #如果引发了异常2，获得附加

16、的数据else: #如果没有异常发生第17页，共27页。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）。使用else子句比把所有的语句都放在 try 子句里面要好，这样可以避免一些意想不到的而except又没有捕获的异常。如下示例（model_exception_4.py）：def model_exception(x, y): try: a=x/y except: print(发生异常，走的是except逻辑。) else: print(没有发生异常，走的是else逻辑。)model_exception(2, 1) #model_excepti

17、on函数调用当程序没有发生异常时，通过添加一个else子句来做一些事情是很有用的，它可以帮助我们更好的判断程序的执行情况。第18页，共27页。9.7 自定义异常尽管内建异常类包括了大部分异常，也可以满足很多要求，但有一些情况还是需要创建自己的异常类才能处理。比如，若需要精确知道问题的根源，就需要使用自定义异常来精确定位问题。可以通过创建一个新exception类拥有自己的异常。异常应该继承自Exception类，可以直接继承，也可以间接继承。错误就是类，捕获一个错误就是捕获该类的一个实例，因此错误并不是凭空产生的，而是由一些不合理的部分导致的。Python的内置函数会抛出很多类型的错误，自己编

18、写的函数也可以抛出错误。如果要抛出错误，那么可以根据需要定义一个错误的类，选择好继承关系，然后用raise语句抛出一个错误的实例。代码示例（my_error.py）第19页，共27页。9.8 try-finally语句Python中的finally子句需要和try子句一起使用，组成try/finally的语句形式。try/finally语句无论发生异常与否都将执行finally后的代码。示例如下（use_finally.py）：def use_finally(x,y): try: a=x/y finally: print(No matter what happened,I will show

19、in front of you)use_finally(2,0)第20页，共27页。其实在Python中，不管try子句中是否发生异常，finally子句都会执行。这里有一个疑问，虽然执行了finally子句，但是最后仍然有异常抛出，是否可以使用except截获异常呢？可以使用except来截获异常。try、except、else和finally可以组合使用，但放置的顺序规则是：else在except之后，finally在except和else之后。第21页，共27页。9.9 函数中的异常如果异常在函数内引发而不被处理，就会传播至函数调用的地方。如果异常在函数调用的地方也没有被处理，就会继续传

20、播，一直到达主程序。如果在主程序中也没有做异常处理，异常就会被Python解释器捕获，输出一个错误信息，然后退出程序。示例如下（division_fun.py）：def division_fun(x, y): return x / int(y)def exp_fun(x, y): return division_fun(x, y) * 10第22页，共27页。def main(x,y): exp_fun(x, y)main(2,0)在Python中，异常信息是以堆栈的形式被抛出的，因而是从下往上查看的。所谓堆栈，就是最先被发现的异常信息最后被输出（就像子弹入弹夹和出弹夹一样），也被称为先进后出（First In Last Out，FILO）。第23页，共27页。9.10 活学活用正常数异常数对给定的数组，数组中的前后两个数相除，若被除数为0，则认为是异常数，需要通过自定义异常打印出异常信息，并将该异常数加入异常数组中；若被除数