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Cloud-book/Python/Python面向函数/异常处理.md
2025-08-27 17:10:05 +08:00

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# 异常和错误
## 语法错误
python 解释器的语法检测不通过,必须在程序执行前就改正。
```python
#语法错误示范一
if
#语法错误示范二
def test:
pass
#语法错误示范三
print(haha
```
## 逻辑错误
```python
#用户输入不完整(比如输入为空)或者输入非法(输入不是数字)
num=input(">>: ")
res1 = int(num)
#无法完成计算
res1=1/0
res2=1+'str'
```
## 异常
异常就是程序运行时发生错误的信号,然后程序异常退出。
![img](异常处理/程序异常.png)
## 异常种类
在 python 中不同的异常可以用不同的类型(类)去标识,不同的类对象标识不同的异常,一个异常标识一种错误。
```python
# 触发IndexError
l=['eagle','aa']
l[3]
# 触发KeyError
dic={'name':'eagle'}
dic['age']
# 触发ValueError
s='hello'
int(s)
```
**常见异常**
| 异常类型 | 说明
| :---------------- | :----------------------------------------------------------- |
| AttributeError | 试图访问一个对象没有的属性,比如 foo.x但是 foo 没有属性 x |
| IOError | 输入/输出异常;基本上是无法打开文件 |
| ImportError | 无法引入模块或包;基本上是路径问题或名称错误 |
| IndentationError | 语法错误(的子类) ;代码没有正确对齐 |
| IndexError | 下标索引超出序列边界比如当x只有三个元素却试图访问 x[5] |
| KeyError | 试图访问字典里不存在的键 |
| KeyboardInterrupt | Ctrl + C 被按下 |
| NameError | 使用一个还未被赋予对象的变量 |
| SyntaxError | Python 代码非法,代码不能编译 |
| TypeError | 传入对象类型与要求的不符合 |
| UnboundLocalError | 试图访问一个还未被设置的局部变量,基本上是由于另有一个同名的全局变量,导致你以为正在访问它 |
| ValueError | 传入一个调用者不期望的值,即使值的类型是正确的 |
**其他异常**
| 异常类型 | 说明 | 常见使用场景 |
|:--|:--|:--|
| ArithmeticError | 所有数值计算错误的基类 | 数学运算出现异常时的通用捕获 |
| AssertionError | 断言语句assert失败 | 程序内部的条件检查失败时 |
| AttributeError | 尝试访问对象不存在的属性 | 使用未定义的对象属性或方法时 |
| BaseException | 所有内置异常的基类 | 通常不直接使用,用于自定义异常继承 |
| BufferError | 与缓冲区相关的操作错误 | 在使用缓冲区对象时出现错误 |
| BytesWarning | 字节相关的警告 | 字节操作的潜在问题警告 |
| DeprecationWarning | 关于使用已弃用功能的警告 | 使用即将被移除的特性时 |
| EnvironmentError | 操作系统错误的基类 | 系统相关操作异常的通用捕获 |
| EOFError | 到达文件末尾,无法读取 | 文件读取操作遇到意外的EOF |
| Exception | 常规错误的基类 | 捕获所有非系统退出的异常 |
| FloatingPointError | 浮点计算错误 | 浮点数运算出现特殊情况 |
| FutureWarning | 关于未来特性改变的警告 | 代码可能在未来版本不兼容 |
| GeneratorExit | 生成器被关闭 | 生成器的 close() 方法被调用 |
| ImportError | 导入模块失败 | 模块导入路径错误或模块不存在 |
| ImportWarning | 导入模块时的警告 | 模块导入可能存在问题 |
| IndentationError | 缩进错误 | Python 代码缩进不正确 |
| IndexError | 序列中没有此索引 | 访问列表等序列的越界索引 |
| IOError | 输入/输出操作失败 | 文件操作、网络请求等 IO 操作失败 |
| KeyboardInterrupt | 用户中断执行 | 程序被 Ctrl+C 中断 |
| KeyError | 映射中没有这个键 | 字典中不存在的键访问 |
| MemoryError | 内存溢出 | 程序耗尽可用内存 |
| NameError | 未声明/初始化对象 | 使用未定义的变量 |
| NotImplementedError | 尚未实现的方法 | 抽象基类方法需要子类实现 |
| OSError | 操作系统相关的错误 | 文件权限、系统调用等错误 |
| OverflowError | 数值运算超出最大限制 | 数值计算结果超出表示范围 |
| ReferenceError | 弱引用试图访问已经垃圾回收了的对象 | 使用弱引用时的对象访问 |
| RuntimeError | 一般的运行时错误 | 不适合其他类别的运行时错误 |
| RuntimeWarning | 可疑的运行时行为警告 | 运行时可能存在的问题警告 |
| StopIteration | 迭代器没有更多的值 | 迭代器遍历完成 |
| SyntaxError | Python 语法错误 | 代码语法错误,无法编译 |
| SyntaxWarning | 可疑的语法警告 | 语法虽然正确但可能存在问题 |
| SystemError | 一般的解释器系统错误 | Python 解释器内部错误 |
| SystemExit | 解释器请求退出 | 调用 `sys.exit()` 请求退出程序 |
| TabError | Tab和空格混用 | 混合使用 Tab 和空格导致的错误 |
| TypeError | 对类型无效的操作 | 操作或函数应用于不适当类型 |
| UnboundLocalError | 访问未初始化的本地变量 | 在赋值前引用局部变量 |
| UnicodeError | Unicode 相关的错误 | Unicode编码/解码错误的基类 |
| UnicodeDecodeError | Unicode 解码错误 | 无法将字节解码为 Unicode |
| UnicodeEncodeError | Unicode 编码错误 | 无法将 Unicode 编码为字节 |
| UnicodeTranslateError | Unicode 转换错误 | Unicode 转换过程中的错误 |
| UnicodeWarning | Unicode 相关警告 | Unicode 操作的潜在问题警告 |
| UserWarning | 用户代码生成的警告 | 用户自定义的警告信息 |
| ValueError | 传入无效的参数 | 值虽然类型正确但不合适 |
| Warning | 警告的基类 | 所有警告类型的基类 |
| ZeroDivisionError | 除数为零 | 数值除以零或取模零
# 异常处理
- python 解释器检测到错误,触发异常(也允许程序员自己触发异常)
- 程序员编写特定的代码,专门用来捕捉这个异常(这段代码与程序逻辑无关,与异常处理有关)
- 如果捕捉成功则进入另外一个处理分支,执行你为其定制的逻辑,使程序不会崩溃,这就是异常处理
- 异常是由程序的错误引起的,语法上的错误跟异常处理无关,必须在程序运行前就修正
```python
# 错误写法:
num1 = input('>>: ')
if num1.isdigit():
int(num1)
elif num1.isspace():
print('输入的是空格,就执行我这里的逻辑')
elif len(num1) == 0:
print('输入的是空,就执行我这里的逻辑')
else:
print('其他情情况,执行我这里的逻辑')
'''
问题:
1. 使用 if 的方式我们只为第一段代码加上了异常处理,但这些 if跟你的代码逻辑并无关系这样你的代码会因为可读性差而不容易被看懂
2. 这只是我们代码中的一个小逻辑,如果类似的逻辑多,那么每一次都需要判断这些内容,就会我们的代码特别冗长。
'''
# 正确写法:
try:
num = input("<<:")
int(num)
except:
print('你输入的是非数字')
finally:
print('程序结束')
```
## 基本语法
```python
try:
被检测的代码块
except 异常类型
try 被检测的代码块就执行这个位置的逻辑
...
else:
正常执行逻辑
finally:
扫尾工作
```
## 常见示例
**示例**:处理迭代器获取时 `StopIteration` 异常
```python
iterator01 = ( i** 2 for i in range(3) )
while True:
try:
print(iterator01.__next__())
except StopIteration as e:
print(e)
break
```
**示例**:处理数据类型转换时 `ValueError` 异常
```python
s1 = 'hello'
try:
int(s1)
except ValueError as e:
print(e)
# Output:
invalid literal for int() with base 10: 'hello'
```
**示例**:多分支异常处理
```python
s1 = 'hello'
try:
int(s1)
except IndexError as e:
print(e)
except KeyError as e:
print(e)
except ValueError as e:
print(e)
```
**Exception**
```python
s1 = 'hello'
try:
int(s1)
except Exception as e:
print(e)
```
多分支加万能异常
```python
s1 = 'hello'
try:
int(s1)
except IndexError as e:
print(e)
except KeyError as e:
print(e)
except ValueError as e:
print(e)
except Exception as e:
print(e)
```
**其他异常情况**
```python
s1 = '10'
try:
int(s1)
except IndexError as e:
print(e)
except KeyError as e:
print(e)
except ValueError as e:
print(e)
except Exception as e:
print(e)
else:
print('try内代码块没有异常则执行我')
finally:
print('无论异常与否,都会执行该模块,通常是进行清理工作')
```
## 主动触发异常
```python
try:
raise TypeError('类型错误')
except Exception as e:
print(e)
```
## 自定义异常
```python
class EvaException(BaseException):
def __init__(self,msg):
self.msg=msg
def __str__(self):
return self.msg
try:
raise EvaException('类型错误')
except EvaException as e:
print(e)
```
**总结**:代码更健壮,更易组织,更清晰。