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异常事件可能是错误#xff08;如试图除以零#xff09;#xff0c;也可能是通常不会发生的事情。 Python提供功能强大的替代解决方案——异常处理机制。
异常是什么#xff1f;
Python使用异常对象来表示异常状态#xff0c;并在遇到错误时引发异常。异常…第八章 异常
异常事件可能是错误如试图除以零也可能是通常不会发生的事情。 Python提供功能强大的替代解决方案——异常处理机制。
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。异常对象未被处理或捕 获时程序将终止并显示一条错误消息traceback。
1 / 0ZeroDivisionError Traceback (most recent call last)
ipython-input-146-05c9758a9c21 in module()
---- 1/0
ZeroDivisionError: division by zero事实上每个异常都是某个类这里是ZeroDivisionError的实例.
让事情沿你指定的轨道出错
raise 语句
要引发异常可使用raise语句并将一个类必须是Exception的子类或实例作为参数。将类作为参数时将自动创建一个实例。
在第一个示例raise Exception中引发的是通用异常没有指出出现了什么错误。 在第二个示例中添加了错误消息beyondhuangjiaju。
raise ExceptionException Traceback (most recent call last)
ipython-input-147-fca2ab0ca76b in module()
---- raise ExceptionException: raise Exception(beyondhuangjiaju)Exception Traceback (most recent call last)
ipython-input-149-dfdac40c1137 in module()
---- raise Exception(beyondhuangjiaju)Exception: beyondhuangjiaju
raise ArithmeticErrorArithmeticError Traceback (most recent call last)
ipython-input-150-36d9a98b39c2 in module()
---- raise ArithmeticErrorArithmeticError: raise ArithmeticError(beyondhuangjiaju)ArithmeticError Traceback (most recent call last)
ipython-input-151-a6ed875c1de3 in module()
---- 1 raise ArithmeticError(beyondhuangjiaju)ArithmeticError: beyondhuangjiaju一些内置的异常类如下表所示
类名描述Exception几乎所有的异常类都是从它派生而来的AttributeError引用属性或给它赋值失败时引发OSError操作系统不能执行指定的任务如打开文件时引发有多个子类IndexError使用序列中不存在的索引时引发为LookupError的子类KeyError使用映射中不存在的键时引发为LookupError的子类NameError找不到名称变量时引发SyntaxError代码不正确时引发TypeError将内置操作或函数用于类型不正确的对象时引发ValueError将内置操作或函数用于这样的对象时引发其类型正确但包含的值不合适ZeroDivisionError在除法或求模运算的第二个参数为零时引发
自定义的异常类
如何创建异常类呢 就像创建其他类一样但务必直接或间接地继承Exception这意味着从任何内置异常类派生都可以。 当然如果你愿意也可在自定义异常类中添加方法。
class SomeCustomBeyondException(Exception): pass捕获异常
异常比较有趣的地方是可对其进行处理通常称之为捕获异常。 可使用try/except语句。
try: x int(input(Enter the first number: )) y int(input(Enter the second number: )) print(x / y)
except ZeroDivisionError: print(The second number cant be zero!)
Enter the first number: 5
Enter the second number: 0
The second number cant be zero!不用提供参数
来看一个能够“抑制”异常ZeroDivisionError的计算器类。如果启用了这种功能计算器将打印一条错误消息而不让异常继续传播。在与用户交互的会话中使用这个计算器时抑制异常很有用但在程序内部使用时引发异常是更佳的选择此时应关闭“抑制”功能。
class MuffledCalculator: muffled False def calc(self, expr): try: return eval(expr) except ZeroDivisionError: if self.muffled: print(Division by zero is illegal) else: raisecalculator MuffledCalculator()
calculator.calc(10 / 2)#结果为5.0
calculator.calc(10 / 0)#报错calculator.muffled True
calculator.calc(10 / 0) #结果为Division by zero is illegal如果无法处理异常在except子句中使用不带参数的raise通常是不错的选择但有时你可能想引发别的异常。 在这种情况下导致进入except子句的异常将被作为异常上下文存储起来并出现在最终的错误消息中。
try:1/0
except ZeroDivisionError:raise ValueError
#在处理上述异常时引发了另一个异常
ZeroDivisionError Traceback (most recent call last)
ipython-input-160-14da06562399 in module()1 try:
---- 2 1/03 except ZeroDivisionError:ZeroDivisionError: division by zeroDuring handling of the above exception, another exception occurred:ValueError Traceback (most recent call last)
ipython-input-160-14da06562399 in module()2 1/03 except ZeroDivisionError:
---- 4 raise ValueErrorValueError:
#可使用raise ... from ...语句来提供自己的异常上下文也可使用None来禁用上下文。
try:1/0
except ZeroDivisionError:raise ValueError from None
ValueError Traceback (most recent call last)
ipython-input-161-f4775ad0e53d in module()2 1/03 except ZeroDivisionError:
---- 4 raise ValueError from NoneValueError: 多个 except 子句
当你在输入字符串的时候此时会引发另一种异常该程序中的except子句只捕获ZeroDivisionError异常这种异常将成为漏网之鱼导致程序终止。
try: x int(input(Enter the first number: )) y int(input(Enter the second number: )) print(x / y)
except ZeroDivisionError: print(The second number cant be zero!)
Enter the first number: 1999
Enter the second number: beyond
---------------------------------------------------------------------------
ValueError Traceback (most recent call last)
ipython-input-2-f93dbf72378b in module()1 try:2 x int(input(Enter the first number: ))
---- 3 y int(input(Enter the second number: ))4 print(x / y)5 except ZeroDivisionError:ValueError: invalid literal for int() with base 10: beyond为同时捕获这种异常可在try/except语句中再添加一个except子句。
try: x int(input(Enter the first number: )) y int(input(Enter the second number: )) print(x / y)
except ZeroDivisionError: print(The second number cant be zero!)
except TypeError:print(That wasnt a number,was it?)一箭双雕
如果要使用一个except子句捕获多种异常可在一个元组中指定这些异常。 在except子句中异常两边的圆括号很重要。
try: x int(input(Enter the first number: )) y int(input(Enter the second number: )) print(x / y)
except (ZeroDivisionError,TypeError,NameError): print(Your numbers were bogus ...)在上述代码中如果用户输入字符串、其他非数字值或输入的第二个数为零都将打印同样的错误消息。当然仅仅打印错误消息帮助不大。
捕获对象
try: x int(input(Enter the first number: )) y int(input(Enter the second number: )) print(x / y)
except (ZeroDivisionError,TypeError) as e: print(e)这里的except子句捕获两种异常但由于同时显式地捕获了对象本身因此可将其打印出来让用户知道发生了什么情况。
一网打尽
即使程序处理了好几种异常还是可能有一些漏网之鱼。 如果用户在提示时不输入任何内容就按回车键将出现一条错误消息这种异常未被try/except语句捕获这理所当然因为你没有预测到这种问题也没有采取相应的措施。
try: x int(input(Enter the first number: )) y int(input(Enter the second number: )) print(x / y)
except: print(Something wrong happened...)
Enter the first number:
Something wrong happened...像这样捕获所有的异常很危险因为这不仅会隐藏你有心理准备的错误还会隐藏你没有考虑过的错误。 在大多数情况下更好的选择是使用except Exception as e并对异常对象进行检查。 SystemExit和KeyboardInterrupt从**BaseExceptionException的超类**派生而来
万事大吉
使用except Exception as e的小技巧在这个小型除法程序中打印更有用的错误消息。
while True:try:x int(input(Enter the first number: )) y int(input(Enter the second number: )) value x / yprint(x / y is,value)except Exception as e:print(Invalid input:,e)print(Please try again)else:break
Enter the first number: 1014
Enter the second number: beyond
Invalid input: invalid literal for int() with base 10: beyond
Please try again
Enter the first number: 1202
Enter the second number:
Invalid input: invalid literal for int() with base 10:
Please try again
Enter the first number: 1014
Enter the second number: 0522
x / y is 1.9425287356321839最后
最后还有finally子句可用于在发生异常时执行清理工作。这个子句是与try子句配套的。 finally子句非常适合用于确保文件或网络套接字等得以关闭。 不管try子句中发生什么异常都将执行finally子句。
x None
try:x 1 / 0
except NameError:print(Unknown variable)
else:print(That went well!)
finally:print(Cleaning up ...)del x异常和函数
异常和函数有着天然的联系。 如果不处理函数中引发的异常它将向上传播到调用函数的地方。 如果在那里也未得到处理异常将继续传播直至到达主程序全局作用域。 如果主程序中也没有异常处理程序程序将终止并显示栈跟踪消息。
def faulty():raise Exception(Something is wrong)def ignore_exception():faulty()def handle_exception():try:faulty()except:print(Exception handled)ignore_exception()Exception Traceback (most recent call last)
ipython-input-6-5ac314d0ac0c in module()
---- 1 ignore_exception()ipython-input-5-6806e60d5602 in ignore_exception()3 4 def ignore_exception():
---- 5 faulty()6 7 def handle_exception():ipython-input-5-6806e60d5602 in faulty()1 def faulty():
---- 2 raise Exception(Something is wrong)3 4 def ignore_exception():5 faulty()Exception: Something is wrong
handle_exception()#结果为Exception handledfaulty中引发的异常依次从faulty和ignore_exception向外传播最终导致显示一条栈跟踪消息。 调用handle_exception时异常最终传播到handle_exception并被这里的try/except语句处理。
异常之禅
假设有一个字典你要在指定的键存在时打印与之相关联的值否则什么都不做。
def describe_person(person):print(Description of,person[name])print(Age:,person[age])if occupation in person:print(Occupation:,person[occupation])上面的这段代码很直观但效率不高虽然这里的重点是代码简洁 因为它必须两次查找occupation’键 一次检查这个键是否存在在条件中 另一次获取这个键关联的值以便将其打印出来。
def describe_person(person):print(Description of,person[name])print(Age:,person[age])try:print(Occupation:,person[occupation])except KeyError:pass上面的这个函数直接假设存在’occupation’键。如果这种假设正确就能省点事直接获取并打印值而无需检查这个键是否存在。如果这个键不存在将引发KeyError异常而except子句将捕获这个异常。
检查一个对象是否包含属性write
try:obj.write
except AttributeError:print(The object is not writeable)
else:print(The object is writeable)try子句只是访问属性write而没有使用它来做任何事情。 如果引发了AttributeError异常说明对象没有属性write否则就说明有这个属性。
在很多情况下相比于使用if/else使用try/except语句更自然也更符合Python的风格。
不那么异常的情况
如果你只想发出警告指出情况偏离了正轨可使用模块warnings中的函数warn。 警告只显示一次。如果再次运行最后一行代码什么事情都不会发生。
from warnings import warn
warn(I like beyond band)D:\Anaconda3\lib\site-packages\ipykernel_launcher.py:2: UserWarning: I like beyond band如果其他代码在使用你的模块可使用模块warnings中的函数filterwarnings来抑制你发出的警告或特定类型的警告并指定要采取的措施如error或ignore。
from warnings import filterwarnings
filterwarnings(ignore)
warn(Anyone out there?)
filterwarnings(error)
warn(Something is very wrong!)
UserWarning Traceback (most recent call last)
ipython-input-13-2678cd9c1908 in module()3 warn(Anyone out there?)4 filterwarnings(error)
---- 5 warn(Something is very wrong!)UserWarning: Something is very wrong!上述引发的异常为UserWarning。发出警告时可指定将引发的异常即警告类别但必须是Warning的子类。如果将警告转换为错误将使用你指定的异常。另外还可根据异常来过滤掉特定类型的警告。
from warnings import filterwarnings
filterwarnings(error)
warn(This function is really old...,DeprecationWarning)
DeprecationWarning Traceback (most recent call last)
ipython-input-14-db2d386b9ad9 in module()1 from warnings import filterwarnings2 filterwarnings(error)
---- 3 warn(This function is really old...,DeprecationWarning)DeprecationWarning: This function is really old...from warnings import filterwarnings
filterwarnings(ignore, categoryDeprecationWarning)
warn(Another deprecation warning., DeprecationWarning)
warn(Something else.)
UserWarning Traceback (most recent call last)
ipython-input-15-2ae8758ff90f in module()1 filterwarnings(ignore, categoryDeprecationWarning)2 warn(Another deprecation warning., DeprecationWarning)
---- 3 warn(Something else.)UserWarning: Something else.小结
概念解释异常对象异常情况如发生错误是用异常对象表示的。对于异常情况有多种处理方式如果忽略将导致程序终止。引发异常可使用raise语句来引发异常。它将一个异常类或异常实例作为参数但你也可提供两个参数异常和错误消息。如果在except子句中调用raise时没有提供任何参数它将重新引发该子句捕获的异常。自定义的异常类你可通过从Exception派生来创建自定义的异常。捕获异常要捕获异常可在try语句中使用except子句。在except子句中如果没有指定异常类将捕获所有的异常。你可指定多个异常类方法是将它们放在元组中。如果向except提供两个参数第二个参数将关联到异常对象。在同一条try/except语句中可包含多个except子句以便对不同的异常采取不同的措施。else子句除except子句外你还可使用else子句它在主try块没有引发异常时执行。finally要确保代码块如清理代码无论是否引发异常都将执行可使用try/finally并将代码块放在finally子句中。异常和函数在函数中引发异常时异常将传播到调用函数的地方对方法来说亦如此。警告警告类似于异常但通常只打印一条错误消息。你可指定警告类别它们是Warning的子类。
本章介绍的新函数
函数描述warnings.filterwarnings(action,categoryWarning, …)用于过滤警告warnings.warn(message, categoryNone)用于发出警告
