python学习十：错误和异常

错误和异常

Python有两种错误很容易辨认：语法错误和异常。

语法错误

Python 的语法错误或者称之为解析错，是初学者常常碰到的，以下实例

>>>while True print('Hello world')
  File "<stdin>", line 1, in ?
    while True print('Hello world')
                   ^
SyntaxError: invalid syntax
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这个例子中，函数 print() 被检查到有错误，是它前面缺乏了一个冒号（:）。 语法分析器指出了出错的一行，而且在最早找到的错误的位置标记了一个小小的箭头。

异常

即使Python程序的语法是正确的，在运行它的时候，也有可能发生错误。运行期检测到的错误被称为异常。 大多数的异常都不会被程序处理，都以错误信息的形式展示在这里:

>>>10 * (1/0)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in ?
ZeroDivisionError: division by zero
>>> 4 + spam*3
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in ?
NameError: name 'spam' is not defined
>>> '2' + 2
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in ?
TypeError: Can't convert 'int' object to str implicitly 复制代码

异常以不一样的类型出现，这些类型都做为信息的一部分打印出来: 例子中的类型有 ZeroDivisionError，NameError 和 TypeError。 错误信息的前面部分显示了异常发生的上下文，并以调用栈的形式显示具体信息。

异常处理

如下例子中，让用户输入一个合法的整数，可是容许用户中断这个程序（使用 Control-C 或者操做系统提供的方法）。用户中断的信息会引起一个 KeyboardInterrupt 异常。

>>>while True:
        try:
            x = int(input("Please enter a number: "))
            break
        except ValueError:
            print("Oops! That was no valid number. Try again ")
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try语句按照以下方式工做；

• 首先，执行try子句（在关键字try和关键字except之间的语句）
• 若是没有异常发生，忽略except子句，try子句执行后结束。
• 若是在执行try子句的过程当中发生了异常，那么try子句余下的部分将被忽略。若是异常的类型和 except 以后的名称相符，那么对应的except子句将被执行。最后执行 try 语句以后的代码。
• 若是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。

一个 try 语句可能包含多个except子句，分别来处理不一样的特定的异常。最多只有一个分支会被执行。 处理程序将只针对对应的try子句中的异常进行处理，而不是其余的 try 的处理程序中的异常。 一个except子句能够同时处理多个异常，这些异常将被放在一个括号里成为一个元组，例如:

except (RuntimeError, TypeError, NameError):
        pass
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最后一个except子句能够忽略异常的名称，它将被看成通配符使用。你可使用这种方法打印一个错误信息，而后再次把异常抛出。

import sys
 
try:
    f = open('myfile.txt')
    s = f.readline()
    i = int(s.strip())
except OSError as err:
    print("OS error: {0}".format(err))
except ValueError:
    print("Could not convert data to an integer.")
except:
    print("Unexpected error:", sys.exc_info()[0])
    raise
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try except 语句还有一个可选的else子句，若是使用这个子句，那么必须放在全部的except子句以后。这个子句将在try子句没有发生任何异常的时候执行。例如:

for arg in sys.argv[1:]:
    try:
        f = open(arg, 'r')
    except IOError:
        print('cannot open', arg)
    else:
        print(arg, 'has', len(f.readlines()), 'lines')
        f.close()
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使用 else 子句比把全部的语句都放在 try 子句里面要好，这样能够避免一些意想不到的、而except又没有捕获的异常。 异常处理并不只仅处理那些直接发生在try子句中的异常，并且还能处理子句中调用的函数（甚至间接调用的函数）里抛出的异常。例如:

>>>def this_fails():
        x = 1/0
   
>>> try:
        this_fails()
    except ZeroDivisionError as err:
        print('Handling run-time error:', err)
   
Handling run-time error: int division or modulo by zero
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抛出异常

Python 使用 raise 语句抛出一个指定的异常。例如:

>>>raise NameError('HiThere')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in ?
NameError: HiThere
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raise 惟一的一个参数指定了要被抛出的异常。它必须是一个异常的实例或者是异常的类（也就是 Exception 的子类）。 若是你只想知道这是否抛出了一个异常，并不想去处理它，那么一个简单的 raise 语句就能够再次把它抛出。

>>>try:
        raise NameError('HiThere')
    except NameError:
        print('An exception flew by!')
        raise
   
An exception flew by!
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 2, in ?
NameError: HiThere
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用户自定义异常

你能够经过建立一个新的异常类来拥有本身的异常。异常类继承自 Exception 类，能够直接继承，或者间接继承，例如:

>>>class MyError(Exception):
        def __init__(self, value):
            self.value = value
        def __str__(self):
            return repr(self.value)
   
>>> try:
        raise MyError(2*2)
    except MyError as e:
        print('My exception occurred, value:', e.value)
   
My exception occurred, value: 4
>>> raise MyError('oops!')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in ?
__main__.MyError: 'oops!'
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在这个例子中，类 Exception 默认的 init() 被覆盖。 当建立一个模块有可能抛出多种不一样的异常时，一种一般的作法是为这个包创建一个基础异常类，而后基于这个基础类为不一样的错误状况建立不一样的子类:

class Error(Exception):
    """Base class for exceptions in this module."""
    pass
 
class InputError(Error):
    """Exception raised for errors in the input. Attributes: expression -- input expression in which the error occurred message -- explanation of the error """
 
    def __init__(self, expression, message):
        self.expression = expression
        self.message = message
 
class TransitionError(Error):
    """Raised when an operation attempts a state transition that's not allowed. Attributes: previous -- state at beginning of transition next -- attempted new state message -- explanation of why the specific transition is not allowed """
 
    def __init__(self, previous, next, message):
        self.previous = previous
        self.next = next
        self.message = message
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大多数的异常的名字都以"Error"结尾，就跟标准的异常命名同样。

定义清理行为

try 语句还有另一个可选的子句，它定义了不管在任何状况下都会执行的清理行为。 例如:

>>>try:
...     raise KeyboardInterrupt
... finally:
...     print('Goodbye, world!')
... 
Goodbye, world!
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 2, in <module>
KeyboardInterrupt
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以上例子无论 try 子句里面有没有发生异常，finally 子句都会执行。 若是一个异常在 try 子句里（或者在 except 和 else 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。 下面是一个更加复杂的例子（在同一个 try 语句里包含 except 和 finally 子句）:

>>>def divide(x, y):
        try:
            result = x / y
        except ZeroDivisionError:
            print("division by zero!")
        else:
            print("result is", result)
        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
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in ?
  File "<stdin>", line 3, in divide
TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'str'
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预约义的清理行为

一些对象定义了标准的清理行为，不管系统是否成功的使用了它，一旦不须要它了，那么这个标准的清理行为就会执行。 这面这个例子展现了尝试打开一个文件，而后把内容打印到屏幕上:

for line in open("myfile.txt"):
    print(line, end="")
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以上这段代码的问题是，当执行完毕后，文件会保持打开状态，并无被关闭。 关键词 with 语句就能够保证诸如文件之类的对象在使用完以后必定会正确的执行他的清理方法:

with open("myfile.txt") as f:
    for line in f:
        print(line, end="")
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以上这段代码执行完毕后，就算在处理过程当中出问题了，文件 f 老是会关闭。