Python編程基礎（第3版）（微課版）課件 4.4 異常處理

異常處理1捕獲異常目錄異常的概念和類型2拋出異常3【任務4-7】尋找和為目標值的數(shù)字對4異常的概念若在運行過程中發(fā)生錯誤，程序的執(zhí)行將會被中斷，并創(chuàng)建異常對象。異常是程序在正常流程控制以外采取的動作，當它被引發(fā)時，計算機將自動尋找異常處理程序，以幫助程序恢復正常運行。要想保證程序正常運行，就需要排除錯誤，錯誤的出現(xiàn)可能是由語法導致的，也可能是由邏輯導致的。語法錯誤表明程序在結構上存在問題，可以在程序執(zhí)行前加以糾正。邏輯錯誤則可能是因為缺少輸入或輸入不正確，某些情況下，也可能是因為由輸入的內容無法生成預期的結果。一般情況下，邏輯錯誤是難以預防的，必須使用異常處理程序來應對。Python異常類型異常名說明異常名說明BaseException所有異常的基類RuntimeError一般的運行時異常Exception常規(guī)異常的基類NotImplementedError尚未實現(xiàn)的方法StandardError所有的內建標準異常的基類SyntaxError語法錯誤導致的異常ArithmeticError所有數(shù)值計算異常的基類IndentationError縮進錯誤導致的異常FloatingPointError浮點計算異常TabErrorTab和空格混用OverflowError數(shù)值運算超出最大限制SystemError一般的解釋器系統(tǒng)異常ZeroDivisionError除零異常TypeError對類型無效的操作AssertionError斷言語句失敗ValueError傳入無效的參數(shù)AttributeError對象不包含某個屬性UnicodeErrorUnicode相關的異常Python異常類型異常名說明異常名說明EOFError沒有讀取到文件結束標記（EOF，EndofFile）UnicodeDecodeErrorUnicode解碼錯誤導致的異常EnvironmentError操作系統(tǒng)異常的基類UnicodeEncodeErrorUnicode編碼錯誤導致的異常IOErrorI/O（Input/Output，輸入輸出）操作失敗UnicodeTranslateErrorUnicode轉換錯誤導致的異常OSError操作系統(tǒng)異常Warning警告的基類WindowsError系統(tǒng)調用失敗DeprecationWarning關于被棄用特征的警告ImportError導入模塊/對象失敗FutureWarning關于構造將來語義會有改變的警告KeyboardInterrupt用戶中斷執(zhí)行UserWarning用戶代碼生成的警告LookupError無效數(shù)據(jù)查詢的基類PendingDeprecationWarning關于特性將會被廢棄的警告Python異常類型異常名說明異常名說明IndexError序列中沒有此索引RuntimeWarning可疑的運行時行為（runtimebehavior）的警告KeyError映射中沒有對應鍵SyntaxWarning可疑的語法的警告MemoryError內存溢出異常ImportWarning導入模塊過程中觸發(fā)的警告NameError未聲明/初始化對象UnicodeWarning與Unicode相關的警告UnboundLocalError訪問未初始化的本地變量BytesWarning與字節(jié)或字節(jié)碼相關的警告ReferenceError弱引用試圖訪問已被回收的對象ResourceWarning與資源使用相關的警告異常的類型計算機語言針對可能出現(xiàn)的錯誤定義了異常類型，當某種錯誤引發(fā)了對應的異常時，異常處理程序將會被啟動，從而恢復程序的正常運行。Python異常類型大致分為數(shù)值計算錯誤、操作系統(tǒng)錯誤、無效數(shù)據(jù)查詢、Unicode相關的錯誤和警告等幾類。異常體系內部還存在著層次關系，較低層次、更具細節(jié)的異常是某些高層次異常的子類，這些高層次異常被稱為基類，子類和基類是相對的。Python異常體系中的部分關系如下圖。1捕獲異常目錄異常的概念和類型2拋出異常3【任務4-7】尋找和為目標值的數(shù)字對4異常的處理在Python中普遍使用try語句處理異常，該語句一般包括try、except、else、finally4個部分，可以組成try-except-else、try-except、try-except-finally的形式。try部分包含嘗試執(zhí)行的代碼塊，except部分是特定異常的處理對策，else部分在程序運行正常時執(zhí)行，而finally部分則無論try部分是否產生異常都會執(zhí)行。處理異常的try語句可以被視為一種條件分支。與if語句的區(qū)別在于，try語句并不包含布爾表達式，執(zhí)行的流向也不取決于布爾表達式，它依賴于代碼塊能否執(zhí)行，其內在邏輯和運行流程與if語句相似，符合條件分支的特征。try:操作語句1except錯誤類型1aserror:操作語句2except錯誤類型2aserror:操作語句3else:操作語句4try-except-else語句try-except-else語句的基本語法格式如右。當執(zhí)行try-except-else語句時，程序首先執(zhí)行try代碼塊，即可能出錯的試探性語句，從而試探該代碼塊是否會出現(xiàn)錯誤而導致程序無法繼續(xù)執(zhí)行。如果try代碼塊確實無法執(zhí)行，那么可能會執(zhí)行某個except代碼塊。執(zhí)行except代碼塊的條件是，系統(tǒng)捕獲的異常類型和該代碼塊標識的類型相符。如果try代碼塊正常執(zhí)行，則會接著執(zhí)行else代碼塊。>>>number=0>>>#以變量number作除數(shù)，嘗試運行除法操作>>>try:...print('1.0/number=',1.0/number)...exceptZeroDivisionError:#如果異常是ZeroDivisionError，輸出提示信息...print('***除數(shù)為0***')***除數(shù)為0***try-except語句在try語句中，except與else代碼塊都是可選的，except代碼塊可以有0個或多個，else代碼塊可以有0個或1個。當try語句中沒有else代碼塊時，就構成try-except語句，示例代碼如下。如上代碼中，由于0不能作為除數(shù)，因此引發(fā)了除零異常，但由于except代碼塊給出了ZeroDivisionError的解決方案，因此將會執(zhí)行except代碼塊中的內容，程序得以完整地運行。Python異常層次差異>>>dict1={'a':1,'b':2,'v':22}>>>#嘗試查詢dict1中不存在的鍵值對>>>try:...x=dict1['y']...exceptLookupError:...print('查詢錯誤')...exceptKeyError:...print('鍵錯誤')...else:...print(x)查詢錯誤如下代碼的try-except-else語句嘗試查詢在字典中不存在的鍵值對時引發(fā)了異常。程序優(yōu)先執(zhí)行exceptLookupError代碼塊，導致出現(xiàn)了非真正錯誤原因的提示。因此，使用多個except代碼塊時，必須堅持規(guī)范排序，要保證從最具針對性的異常到最通用的異常依次排序。>>>#調換LookupError和KeyError處理代碼塊的順序>>>dict2={'a':1,'b':2,'v':22}>>>#嘗試查詢dict2中不存在的鍵值對>>>try:...x=dict2['y']...exceptKeyError:...print('鍵錯誤')...exceptLookupError:...print('查詢錯誤')...else:...print(x)鍵錯誤try:

操作語句1except錯誤類型1aserror:

操作語句2except錯誤類型2aserror:

操作語句3finally:

操作語句4try-except-finally語句try-except-finally語句的基本語法格式如下。無論是否發(fā)生異常，finally代碼塊都會執(zhí)行，因此其常用于釋放資源，如關閉文件、網絡連接，以及釋放內存等。使用finally關閉文件>>>try:...file=open('航天新聞.txt','r')...content=file.read()...print(content)...#這里可能會發(fā)生異常，例如文件不存在...exceptFileNotFoundError:...#捕獲FileNotFoundError異常...print("文件未找到，請檢查文件路徑。")...exceptExceptionase:...#捕獲其他所有異常...print(f"發(fā)生了未知的異常：{e}")...finally:...#清理塊中的代碼...iffile:...file.close()...print("文件已關閉。")使用finally關閉文件，如右代碼。1捕獲異常目錄異常的概念和類型2拋出異常3【任務4-7】尋找和為目標值的數(shù)字對4>>>try:...num=0...ifnum==0:...raiseValueError("不能除以0。")...result=num/2...print(result)...exceptValueErrorase:...#捕獲ValueError異常...print(f"值錯誤：{e}")值錯誤：不能除以0。raise語句除自然發(fā)生的異常外，在Python中還可以使用raise語句和assert語句主動拋出異常。使用raise語句拋出異常時，只需在raise后輸入異常名即可，如右代碼。如右代碼可知，當num等于0時，可以使用raise語句手動拋出一個ValueError異常。>>>try:...num=0...assertnum!=0,"不能除以0。"...result=num/2...print(result)...exceptAssertionErrorase:...#捕獲AssertionError異常...print(f"斷言錯誤：{e}")斷言錯誤：不能除以0。assert語句assert語句又稱為斷言語句，用于檢查一個表達式的值是否為Ture。當表達式的值為False時，拋出AssertionError異常；當表達式的值為True時，將不做任何操作。assert語句的基本語法格式如下。如上代碼可知，可以使用assert語句來斷言num不等于0。當num等于0時，assert語句會拋出一個AssertionError異常。1捕獲異常目錄異常的概念和類型2拋出異常3【任務4-7】尋找和為目標值的數(shù)字對4【任務4-7】尋找和為目標值的數(shù)字對任務分析