Python基础09- 异常

1.简介

当你的程序中出现某些 异常的 状况的时候，异常就发生了。例如，当你想要读某个文件的时 候，而那个文件不存在。或者在程序运行的时候，你不小心把它删除了。上述这些情况可以使用 异常来处理。 假如你的程序中有一些无效的语句，会怎么样呢？Python会引发并告诉你那里有一个错误，从而 处理这样的情况。

2.错误

考虑一个简单的print语句。假如我们把print误拼为Print，注意大写，这样Python会 引 发 一个语法错误。我们可以观察到有一个SyntaxError被引发，并且检测到的错误位置也被打印了出来。这是 这个错误的 错误处理器 所做的工作。

#!/usr/bin/python
# python3.10
Print('Hello World')
           

输出

开始运行...

Traceback (most recent call last):
  File "/workspace/PythonProject01/main.py", line 3, in <module>
    Print('Hello World')
NameError: name 'Print' is not defined. Did you mean: 'print'?

运行结束。
           

2.try..except

我们尝试读取用户的一段输入。按Ctrl-d，看一下会发生什么。

#!/usr/bin/python
# python3.10
print('Hello World')
s = input('Enter something --> ')
           

输出

开始运行...

Hello World
Enter something --> Traceback (most recent call last):
  File "/workspace/PythonProject01/main.py", line 4, in <module>
    s = input('Enter something --> ')
EOFError

运行结束。
           

Python引发了一个称为EOFError的错误，这个错误基本上意味着它发现一个不期望的 文件尾 （由Ctrl-d表示） 接下来，我们将学习如何处理这样的错误。

3.处理异常

我们可以使用try..except语句来处理异常。我们把通常的语句放在try-块中，而把我们的错 误处理语句放在except-块中。

#!/usr/bin/python
# python3.10
# Filename: try_except.py
import sys

try:
    s = input('Enter something --> ')
except EOFError:
    print('\nWhy did you do an EOF on me?')
    sys.exit()  # exit the program
else:
    print('\nSome error/exception occurred.')
    # here, we are not exiting the program
print('Done')
           

输出

开始运行...

Enter something --> 
Why did you do an EOF on me?

运行结束。
           

或

开始运行...

Enter something --> .,

Some error/exception occurred.
Done

运行结束。
           

我们把所有可能引发错误的语句放在try块中，然后在except从句/块中处理所有的错误和异 常。except从句可以专门处理单一的错误或异常，或者一组包括在圆括号内的错误/异常。如 果没有给出错误或异常的名称，它会处理 所有的 错误和异常。对于每个try从句，至少都有一 个相关联的except从句。 如果某个错误或异常没有被处理，默认的Python处理器就会被调用。它会终止程序的运行，并且 打印一个消息，我们已经看到了这样的处理。 你还可以让try..catch块关联上一个else从句。当没有异常发生的时候，else从句将被 执行。 我们还可以得到异常对象，从而获取更多有个这个异常的信息。这会在下一个例子中说明。

4.引发异常

你可以使用raise语句 引发 异常。你还得指明错误/异常的名称和伴随异常 触发的 异常对象。 你可以引发的错误或异常应该分别是一个Error或Exception类的直接或间接导出类。

如何引发异常

#!/usr/bin/python
# python3.10
# Filename: raising.py
class ShortInputException(Exception):
    '''A user-defined exception class.'''

    def __init__(self, length, atleast):
        Exception.__init__(self)
        self.length = length
        self.atleast = atleast
    try:
        s = input('Enter something --> ')
        if len(s) < 3:
            raise ShortInputException(len(s), 3)
            # Other work can continue as usual here
    except EOFError:
        print('\nWhy did you do an EOF on me?')
    except ShortInputException, x:
                print('ShortInputException: The input was of length %d, was expecting \
        at least %d' % (x.length, x.atleast))
    else:
        print('No exception was raised.')
           

输出：

$ python raising.py 
Enter something --> 
Why did you do an EOF on me? 
$ python raising.py 
Enter something --> ab 
ShortInputException: The input was of length 
2, was expecting at least 3 
$ python raising.py 
Enter something --> abc 
No exception was raised. 
           

这里，我们创建了我们自己的异常类型，其实我们可以使用任何预定义的异常/错误。这个新的 异常类型是ShortInputException类。它有两个域——length是给定输入的长度， atleast则是程序期望的最小长度。 在except从句中，我们提供了错误类和用来表示错误/异常对象的变量。这与函数调用中的形 参和实参概念类似。在这个特别的except从句中，我们使用异常对象的length和atleast 域来为用户打印一个恰当的消息。

5.try..finally

假如你在读一个文件的时候，希望在无论异常发生与否的情况下都关闭文件，该怎么做呢？这可 以使用finally块来完成。注意，在一个try块下，你可以同时使用except从句和 finally块。如果你要同时使用它们的话，需要把一个嵌入另外一个。

使用finally

#!/usr/bin/python
# Filename: finally.py
import time
try:
    f = open('/workspace/PythonProject01/test01/1.txt')
    while True:  # our usual file-reading idiom
        line = f.readline()
        if len(line) == 0:
            break
            time.sleep(2)
        print(line)
finally:
    f.close()
    print('Cleaning up...closed the file')
           

输出

开始运行...

Programming is fun

When the work is done

if you wanna make your work also fun:

 use Python!

Cleaning up...closed the file

运行结束。

           

开始运行...

Programming is fun

When the work is done

^CCleaning up...closed the file
Traceback (most recent call last):
  File "/workspace/PythonProject01/test02.py", line 10, in <module>
    time.sleep(2)
KeyboardInterrupt

运行结束。
           

我们进行通常的读文件工作，但是我有意在每打印一行之前用time.sleep方法暂停2秒钟。 这样做的原因是让程序运行得慢一些（Python由于其本质通常运行得很快）。在程序运行的时 候，按Ctrl-c中断/取消程序。 我们可以观察到KeyboardInterrupt异常被触发，程序退出。但是在程序退出之前，finally 从句仍然被执行，把文件关闭.

6.概括

我们已经讨论了try..except和try..finally语句的用法。我们还学习了如何创建我们 自己的异常类型和如何引发异常。