what's the python之异常处理

what's the 异常

　　python程序中会出现异常，即bug。若出现异常程序就报错，异常之后的代码就不会继续往下执行，这是一个正常程序不允许出现的，但是在某些程序交互的时候难免会因为用户输入问题产生异常，这个时候我们就要在程序中加入异常处理的代码来防止因为产生异常而使我们的程序崩溃的情况发生。

　　异常即错误，错误分两种，一种为语法错误，一种为逻辑错误。

语法错误：程序员在编写代码时因为操作不当产生的错误，此时产生的异常都是相当低级的，处理异常的方式就是人为的手动改正。在编写程序的时候我们一定要小心注意，语法错误是非常低级的行为，完全可以避免，犯这个错误只会是你的工作量变大，徒增加班的时间

逻辑错误：在程序交互中因为用户输入不完整或输入的数据类型错误而产生的异常，或者因为某些原因导致需要计算的数据类型不同导致异常等等

#用户输入不完整(比如输入为空)或者输入非法(输入不是数字)
num=input(">>: ")
int(num)

#无法完成计算
res1=1/0
res2=1+'str'

　　在python中，不同类型的异常可以用不同的类型（python中统一了类与类型，类型即类）去标识，不同的类对象标识不同的异常，一个异常标识一种错误。

　　比如：索引异常——IndexError，关键字异常——KeyError，值异常——ValueError等等

常用异常列举如下：

AttributeError    # 试图访问一个对象没有的属性，比如foo.x，但是foo没有属性x
IOError           # 输入 / 输出异常；大概率是无法打开文件
ImportError       # 无法引入模块或包；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(大概率是语法错误）
TypeError         # 传入对象类型与要求的不符合
UnboundLocalError # 试图访问一个还未被设置的局部变量，基本上是由于另有一个同名的全局变量，导致你以为正在访问它
ValueError        # 传入一个调用者不期望的值，即使值的类型是正确的

更多异常：

ArithmeticError
AssertionError
AttributeError
BaseException
BufferError
BytesWarning
DeprecationWarning
EnvironmentError
EOFError
Exception
FloatingPointError
FutureWarning
GeneratorExit
ImportError
ImportWarning
IndentationError
IndexError
IOError
KeyboardInterrupt
KeyError
LookupError
MemoryError
NameError
NotImplementedError
OSError
OverflowError
PendingDeprecationWarning
ReferenceError
RuntimeError
RuntimeWarning
StandardError
StopIteration
SyntaxError
SyntaxWarning
SystemError
SystemExit
TabError
TypeError
UnboundLocalError
UnicodeDecodeError
UnicodeEncodeError
UnicodeError
UnicodeTranslateError
UnicodeWarning
UserWarning
ValueError
Warning
ZeroDivisionError

更多异常

异常处理

　　python解释器检测到错误，触发异常（也允许程序员自己触发异常）。程序员编写特定的代码，专门用来捕捉这个异常（这段代码与程序逻辑无关，与异常处理有关）。如果捕捉成功则进入另外一个处理分支，执行专门为其定制的逻辑，使程序不会崩溃，这就是异常处理

　　异常处理是一种用来增强程序的健壮性与容错性的机制

好，下面我们来学习如何进行异常处理

之前我们都是用if条件的形式来规避异常的，如：

#_*_coding:utf-8_*_

num1=input('>>: ') 
if num1.isdigit():
    int(num1) #我们的正统程序放到了这里,其余的都属于异常处理范畴
elif num1.isspace():
    print('您输入的是空格,请输入数字类型')
elif len(num1) == 0:
    print('您输入的是空,请输入数字类型')
else:
    print('其他情情况,请输入数字类型')

'''
问题一：
使用if的方式我们只为第一段代码加上了异常处理，但这些if，跟你的代码逻辑并无关系，这样你的代码会因为可读性差而不容易被看懂

问题二：
这只是我们代码中的一个小逻辑，如果类似的逻辑多，那么每一次都需要判断这些内容，就会倒置我们的代码特别冗长。

我们可以看出来，虽然用if可以来处理异常，但是从中也暴露出了几个问题：

问题一：if判断式的异常处理只能针对某一段代码，对于不同的代码段的相同类型的错误你需要写重复的if来进行处理。
问题二：在程序中频繁的写与程序本身无关，与异常处理有关的if，会使得代码的可读性变差

所以虽然if可以用来处理异常，但会使代码冗余。这里，python提供了专门的异常处理的方法——try

try:
     被检测的代码块
except 异常类型：
     try中一旦检测到异常，就执行这个位置的逻辑

这里用举例说明：

try:
    f = open('a.txt')
    g = (line.strip() for line in f)
    print(next(g))
    print(next(g))
    print(next(g))
    print(next(g))
    print(next(g))
except StopIteration:
    f.close()

'''
next(g)会触发迭代f，依次next(g)就可以读取文件的一行行内容，无论文件a.txt有多大，同一时刻内存中只有一行内容。
提示：g是基于文件句柄f而存在的，因而只能在next(g)抛出异常StopIteration后才可以执行f.close()
'''

异常类只能用来处理指定的异常情况，如果程序产生的异常不是异常类指定的异常，就会报错。所以，我们可以对异常处理进行多分支，最后用一个万能异常处理类Exception来处理你想不到的异常

s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except IndexError as e: # 索引异常时执行这里
    print(e)
except KeyError as e: # 关键字异常时执行这里
    print(e)
except ValueError as e: # 值异常时执行这里
    print(e)
except Exception as e: # 万能异常，若出现了与上述指定的异常不同的异常，就走这里
    print(e)

万能异常真的很万能，他可以处理所有异常，但并不是说你凡是遇到异常就用它，那就没别的什么事了。使用时也要分情况：

　　1.如果我们想要的效果是，无论出现什么异常，我们统一丢弃，或者使用同一段代码逻辑去处理他们，那么只有一个Exception就足够了。

　　2.如果我们想要的效果是，对于不同的异常我们需要定制不同的处理逻辑，那就需要用到多分支了。我们可以在多分支的最后加一个Exception，以防止产生了意料之外的异常后程序崩溃的情形发生。

异常处理中也可以用到else，还有finally，其实这两个可有可无，并不是说非用不可

s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except IndexError as e:
    print(e)
except KeyError as e:
    print(e)
except ValueError as e:
    print(e)
#except Exception as e:
#    print(e)
else:
    print('try内代码块没有异常则执行我')
finally:
    print('无论异常与否,都会执行该模块,通常是进行清理工作')

自定义异常

　　有时程序员可以自己抛出一个异常，也可以自定义异常

#主动触发异常
try:
    raise TypeError('类型错误')
except Exception as e:
    print(e)


#自定义异常
class EgonException(BaseException):#自定义的异常必须继承BaseException
    def __init__(self,msg):
        self.msg=msg
    def __str__(self):
        return self.msg

try:
    raise EvaException('类型错误')
except EvaException as e:
    print(e)

总而言之

　　try..except这种异常处理机制就是取代if那种方式，让程序在不牺牲可读性的前提下增强健壮性和容错性。

　　异常处理中为每一个异常定制了异常类型，对于同一种异常，一个except就可以捕捉到，可以同时处理多段代码的异常（无需‘写多个if判断式’）减少了代码，增强了可读性

使用try..except的方式的优点

　　1：把错误处理和真正的工作分开来
　　2：代码更易组织，更清晰，复杂的工作任务更容易实现；
　　3：毫无疑问，更安全了，不至于由于一些小的疏忽而使程序意外崩溃了；

　　但是！！！try...except应该尽量少用，因为它本身就是附加给你的程序的一种异常处理的逻辑，与主要的工作是没有关系的，这种东西加的多了，还是会导致代码可读性变差。所以只有在有些异常无法避免的情况下，才应该加上try...except，其他的逻辑错误应该尽量修正。