python学习笔记：第九章异常
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
def divide(x, y):
if y == 0:
# 引出异常
raise ZeroDivisionError("Division by zero!")
else:
return x / y
# 测试
try:
result = divide(6, 0)
# 接收异常
except ZeroDivisionError as ex:
print(f"Error: {str(ex)}")
else:
print(result)
> Error: Division by zero!
一些常见的内置异常类
Exception # 几乎所有异常类均由这个派生而来
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
1.3 自定义的异常类
首先，要直接或间接地继承Exception类
格式
class 异常类名(Exception):
pass
利用自定义的异常类对1.2中的例子进行改进
class MyException(Exception): # 自定义异常类
pass
def divide(x, y):
if y == 0:
raise MyException("Division by zero!")
else:
return x / y
# 测试
try:
result = divide(6, 0)
except MyException as ex:
print(f"Error: {str(ex)}")
else:
print(result)
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
class InvalidEmailException(Exception):
def __init__(self, email):
self.email = email
self.message = f"{email} is not a valid email address. Please try again."
super().__init__(self.message)
def send_email(to, subject, body):
if "@" not in to:
raise InvalidEmailException(to) # 抛出异常
print(f"Email sent to {to} with subject '{subject}' and body '{body}'.")
# 测试
try:
send_email("invalid-email", "Test email", "This is a test email.")
except InvalidEmailException as ex:
print(f"Error: {ex.message}")
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：
class Exception(BaseException):
def __init__(self, *args: object) -> None:
"""
Initialize self. See help(type(self)) for accurate signature.
"""
pass
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）
class CustomException(Exception):
def __init__(self, message):
super().__init__(message) # 与上个程序第五行同理
# 若出现异常，则要求用户重新输入
while True:
try:
# 获取用户输入的除数和被除数
divisor = int(input("Enter the divisor: "))
dividend = int(input("Enter the dividend: "))
result = dividend / divisor
# 通过元组进行多种异常监测
except (ZeroDivisionError, TypeError, ValueError) as ex:
# 捕获多种异常
print(ex)
else:
print(f"The result of division is: {result}")
break # 成功即跳出循环
运行结果
Enter the divisor: 0
Enter the dividend: 1
division by zero
Enter the divisor: we
invalid literal for int() with base 10: 'we'
Enter the divisor: 2
Enter the dividend: 1
The result of division is: 0.5
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
# 若出现异常，则要求用户重新输入
while True:
try:
# 获取用户输入的除数和被除数
divisor = int(input("Enter the divisor: "))
dividend = int(input("Enter the dividend: "))
result = dividend / divisor
# 通过元组进行多种异常监测
except Exception as ex:
#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
# 捕获多种异常
print(ex)
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
print(f"The result of division is: {result}")
break # 成功即跳出循环
运行结果
Enter the divisor: er
invalid literal for int() with base 10: 'er'
Enter the divisor: 0
Enter the dividend: 1
division by zero
Enter the divisor: 1
Enter the dividend: 2
The result of division is: 2.0
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
try:
1 / 2
except NameError:
print("Unknown wariable")
else:
print('That went well')
finally:
print('Cleaning up.')
运行结果
That went well
Cleaning up.
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。
def faulty():
raise Exception("wrong")
def ig_exception():
faulty()
def hl_exception():
try:
faulty()
except:
print('Exception handled')
ig_exception()
运行结果：打印了栈跟踪信息和异常信息
Traceback (most recent call last):
File "d:\M\github\Python\Demo\t12.py", line 12, in <module>
ig_exception()
File "d:\M\github\Python\Demo\t12.py", line 5, in ig_exception
faulty()
File "d:\M\github\Python\Demo\t12.py", line 2, in faulty
raise Exception("wrong")
Exception: wrong
若是只调用hl_exception() 异常会被处理，程序不会终止
hl_exception()
print("hello") # 打印出结果，说明程序未终止，仍在运行
> Exception handled
> hello
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
try:
obj.write
except AttributeError:
print('The object is not worteable')
else:
print('The object is writeable')
- 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
from warnings import warn
warn('got a bad feeling.')
print('hello') # 可以打印，说明程序仍在运行
>
d:\M\github\Python\Demo\t12.py:2: UserWarning: got a bad feeling.
warn('got a bad feeling.')
hello