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Python错误和异常小结

2017-07-26

Python错误和异常小结

事先说明哦，这不是一篇关于Python异常的全面介绍的文章，这只是在学习Python异常后的一篇笔记式的记录和小结性质的文章。什么？你还不知道什么是异常，额...

1.Python异常类

Python是面向对象语言，所以程序抛出的异常也是类。常见的Python异常有以下几个，大家只要大致扫一眼，有个映像，等到编程的时候，相信大家肯定会不只一次跟他们照面（除非你不用Python了）。

2.捕获异常

Python完整的捕获异常的语句有点像：

try:
    try_suite
except Exception1,Exception2,...,Argument:
    exception_suite
......   #other exception block
else:
    no_exceptions_detected_suite
finally:
    always_execute_suite

额...是不是很复杂？当然，当我们要捕获异常的时候，并不是必须要按照上面那种格式完全写下来，我们可以丢掉else语句，或者finally语句；甚至不要exception语句，而保留finally语句。额，晕了？好吧，下面，我们就来一一说明啦。

2.1.try...except...语句

try_suite不消我说大家也知道，是我们需要进行捕获异常的代码。而except语句是关键，我们try捕获了代码段try_suite里的异常后，将交给except来处理。

try...except语句最简单的形式如下：

try:
try_suite
except:
exception block

上面except子句不跟任何异常和异常参数，所以无论try捕获了任何异常，都将交给except子句的exception block来处理。如果我们要处理特定的异常，比如说，我们只想处理除零异常，如果其他异常出现，就让其抛出不做处理，该怎么办呢？这个时候，我们就要给except子句传入异常参数啦！那个ExceptionN就是我们要给except子句的异常类（请参考异常类那个表格），表示如果捕获到这类异常，就交给这个except子句来处理。比如：

try:
try_suite
except Exception:
exception block

举个例子：

>>> try:
... res = 2/0
... except ZeroDivisionError:
... print "Error:Divisor must not be zero!"
...
Error:Divisor must not be zero!

看，我们真的捕获到了ZeroDivisionError异常！那如果我想捕获并处理多个异常怎么办呢？有两种办法，一种是给一个except子句传入多个异常类参数，另外一种是写多个except子句，每个子句都传入你想要处理的异常类参数。甚至，这两种用法可以混搭呢！下面我就来举个例子。

try:
    floatnum = float(raw_input("Please input a float:"))
    intnum = int(floatnum)
    print 100/intnum
except ZeroDivisionError:
    print "Error:you must input a float num which is large or equal then 1!"
except ValueError:
    print "Error:you must input a float num!"

[root@Cherish tmp]# python test.py
Please input a float:fjia
Error:you must input a float num!
[root@Cherish tmp]# python test.py
Please input a float:0.9999
Error:you must input a float num which is large or equal then 1!
[root@Cherish tmp]# python test.py
Please input a float:25.091
4

上面的例子大家一看都懂，就不再解释了。只要大家明白，我们的except可以处理一种异常，多种异常，甚至所有异常就可以了。

大家可能注意到了，我们还没解释except子句后面那个Argument是什么东西？别着急，听我一一道来。这个Argument其实是一个异常类的实例（别告诉我你不知到什么是实例），包含了来自异常代码的诊断信息。也就是说，如果你捕获了一个异常，你就可以通过这个异常类的实例来获取更多的关于这个异常的信息。例如：

>>> try:
... 1/0
... except ZeroDivisionError,reason:
... pass
...
>>> type(reason)
<type 'exceptions.ZeroDivisionError'>
>>> print reason
integer division or modulo by zero
>>> reason
ZeroDivisionError('integer division or modulo by zero',)
>>> reason.__class__
<type 'exceptions.ZeroDivisionError'>
>>> reason.__class__.__doc__
'Second argument to a division or modulo operation was zero.'
>>> reason.__class__.__name__
'ZeroDivisionError'

上面这个例子，我们捕获了除零异常，但是什么都没做。那个reason就是异常类ZeroDivisionError的实例，通过type就可以看出。

2.2try ... except...else语句
现在我们来说说这个else语句。Python中有很多特殊的else用法，比如用于条件和循环。放到try语句中，其作用其实也差不多：就是当没有检测到异常的时候，则执行else语句。举个例子大家可能更明白些：

>>> import syslog
>>> try:
...     f = open("/root/test.py")
... except IOError,e:
...     syslog.syslog(syslog.LOG_ERR,"%s"%e)
... else:
...     syslog.syslog(syslog.LOG_INFO,"no exception caught\n")
...
>>> f.close()

2.3 finally子句
finally子句是无论是否检测到异常，都会执行的一段代码。我们可以丢掉except子句和else子句，单独使用try...finally，也可以配合except等使用。

例如2.2的例子，如果出现其他异常，无法捕获，程序异常退出，那么文件 f 就没有被正常关闭。这不是我们所希望看到的结果，但是如果我们把f.close语句放到finally语句中，无论是否有异常，都会正常关闭这个文件，岂不是很妙

大家看到了没，我们上面那个例子竟然用到了try,except,else,finally这四个子句！:-)，是不是很有趣？到现在，你就基本上已经学会了如何在Python中捕获常规异常并处理之。

3.两个特殊的处理异常的简便方法

3.1断言（assert）
什么是断言，先看语法：

assert expression[,reason]

其中assert是断言的关键字。执行该语句的时候，先判断表达式expression，如果表达式为真，则什么都不做；如果表达式不为真，则抛出异常。reason跟我们之前谈到的异常类的实例一样。不懂？没关系，举例子！最实在！

>>> assert len('love') == len('like')
>>> assert 1==1
>>> assert 1==2,"1 is not equal 2!"
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
AssertionError: 1 is not equal 2!

我们可以看到，如果assert后面的表达式为真，则什么都不做，如果不为真，就会抛出AssertionErro异常，而且我们传进去的字符串会作为异常类的实例的具体信息存在。其实，assert异常也可以被try块捕获：

>>> try:
... assert 1 == 2 , "1 is not equal 2!"
... except AssertionError,reason:
... print "%s:%s"%(reason.__class__.__name__,reason)
...
AssertionError:1 is not equal 2!
>>> type(reason)
<type 'exceptions.AssertionError'>

3.2.上下文管理（with语句）
如果你使用try,except,finally代码仅仅是为了保证共享资源（如文件，数据）的唯一分配，并在任务结束后释放它，那么你就有福了！这个with语句可以让你从try,except,finally中解放出来！语法如下：

with context_expr [as var]:
with_suite

是不是不明白？很正常，举个例子来！

复制代码代码如下:

>>> with open('/root/test.py') as f:
... for line in f:
... print line

上面这几行代码干了什么？
    （1）打开文件/root/test.py
    （2）将文件对象赋值给 f
    （3）将文件所有行输出
     （4）无论代码中是否出现异常，Python都会为我们关闭这个文件，我们不需要关心这些细节。
    这下，是不是明白了，使用with语句来使用这些共享资源，我们不用担心会因为某种原因而没有释放他。但并不是所有的对象都可以使用with语句，只有支持上下文管理协议（context management protocol）的对象才可以，那哪些对象支持该协议呢？如下表：
file

decimal.Context
thread.LockType
threading.Lock
threading.RLock
threading.Condition
threading.Semaphore
threading.BoundedSemaphore

至于什么是上下文管理协议，如果你不只关心怎么用with,以及哪些对象可以使用with，那么我们就不比太关心这个问题：）

4.抛出异常(raise)

如果我们想要在自己编写的程序中主动抛出异常，该怎么办呢？raise语句可以帮助我们达到目的。其基本语法如下：

raise [SomeException [, args [,traceback]]

第一个参数，SomeException必须是一个异常类，或异常类的实例
    第二个参数是传递给SomeException的参数，必须是一个元组。这个参数用来传递关于这个异常的有用信息。
    第三个参数traceback很少用，主要是用来提供一个跟中记录对象（traceback）
    下面我们就来举几个例子。

>>> raise NameError
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError
>>> raise NameError() #异常类的实例
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError
>>> raise NameError,("There is a name error","in test.py")
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
>>> raise NameError("There is a name error","in test.py") #注意跟上面一个例子的区别
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: ('There is a name error', 'in test.py')
>>> raise NameError,NameError("There is a name error","in test.py") #注意跟上面一个例子的区别
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: ('There is a name error', 'in test.py')

其实，我们最常用的还是，只传入第一个参数用来指出异常类型，最多再传入一个元组，用来给出说明信息。如上面第三个例子。

5.异常和sys模块

另一种获取异常信息的途径是通过sys模块中的exc_info()函数。该函数回返回一个三元组:(异常类，异常类的实例，跟中记录对象)

>>> try:
...     1/0
... except:
...     import sys
...     tuple = sys.exc_info()
...
>>> print tuple
(<type 'exceptions.ZeroDivisionError'>, ZeroDivisionError('integer division or modulo by zero',), <traceback object at 0x7f538a318b48>)
>>> for i in tuple:
...     print i
...
<type 'exceptions.ZeroDivisionError'> #异常类
integer division or modulo by zero #异常类的实例
<traceback object at 0x7f538a318b48> #跟踪记录对象