初始Python篇（8）—— 异常

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异常介绍

异常的处理

try-except

try-except-else

try-except-else-finally

异常的抛出

常见的异常类型

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异常介绍

在学习异常之前，先了解bug的概念。简单理解就是程序运行不起来或者运行起来之后，输出的结果不符合我们的预期。有了bug肯定是要去解决的。而解决bug就离不开异常的处理。

如果是程序运行出错，有两种情况：1、程序本身就存在问题；2、对于存在输入型程序来说，可能是用户的输入导致程序报错。

第一种情况，就需要我们自己去排查，看是哪里出现了语法错误。

第二种情况，就需要用到我们今天学习的异常处理。

如果是程序运行之后，结果不符合我们的预期，这就需要用到调试工具了。

异常的处理

try-except

Python中对于异常的处理是通过 try-except 语句来捕获异常的。

语法：

try:
    ... // 可能出现异常的代码
except 异常类型A:
    ... // 处理异常的代码（程序报错之后执行的代码）
except 异常类型B:
    ... // 处理异常的代码（程序报错之后执行的代码）

代码演示：

try:
    num1 = int(input('请输入一个数：'))
    num2 = int(input('请输入一个数：'))
    print('{0} / {1}的结果是：{2}'.format(num1, num2, num1//num2)) # // 这是整数除法
except ZeroDivisionError:
    print('除数为0异常')

上面只是一种情况，还会出现其他的异常输入。

从上面的结果，我们可以看出：程序抛出异常之后，就不会继续执行下去了，要么去执行捕获异常之后的代码，要么直接就摆烂了。

处理异常：

except ValueError:
    print('请输入一个合法的整数')

因此，当我们以后遇到异常之后，即使不知道是啥异常，但只要我们将异常给捕获了，程序就不会直接结束，而是会执行 except 语句代码。

try-except-else

除此之外，Python还提供了类似 while-else的语句。当程序将try中的代码全部执行完毕之后（意味着不存在异常），就会去执行 else 语句。

语法：

try:
    ... // 可能出现异常的代码
except 异常类型A:
    ... // 处理异常的代码（程序报错之后执行的代码）
except 异常类型B:
    ... // 处理异常的代码（程序报错之后执行的代码）

....... // 剩余异常

else:
    ... // 程序没有异常将会执行的代码

代码演示：

try:
    num1 = int(input('请输入一个数：'))
    num2 = int(input('请输入一个数：'))
    print('{0} / {1}的结果是：{2}'.format(num1, num2, num1//num2)) # // 这是整数除法
except ZeroDivisionError:
    print('除数为0异常')
except ValueError:
    print('请输入一个合法的整数')
else:
    print('程序执行完毕')

运行结果：

else 语句中的代码主要是 用来区分 程序无异常时，将会执行的代码。因此我们可以将计算的结果放到else语句中去输出。

代码演示：

try:
    num1 = int(input('请输入一个数：'))
    num2 = int(input('请输入一个数：'))
    result = num1 // num2
except ZeroDivisionError:
    print('除数为0异常')
except ValueError:
    print('请输入一个合法的整数')
else:
    print('{0} / {1}的结果是：{2}'.format(num1, num2, result))
    print('程序执行完毕')

这可以增加代码整体布局的美观性。

try-except-else-finally

当程序抛出异常之后，try语句中剩余的代码并不会执行了，那如果剩余的代码中，有一些逻辑是为了安全性考虑的呢，这如果不执行的话，那就会导致程序存在安全问题。如果要执行的话，该怎么办呢？将一些重要逻辑代码全部放到except中，每一个语句都放一份，这样的确可行，但是太过冗余了。因此，便有了 finally 语句：无论程序是否抛出异常，其中的代码都会执行。

语法：

try:
    ... // 可能出现异常的代码
except 异常类型A:
    ... // 处理异常的代码（程序报错之后执行的代码）
except 异常类型B:
    ... // 处理异常的代码（程序报错之后执行的代码）

....... // 剩余异常

else:
    ... // 程序没有异常将会执行的代码
finally:
    ... // 无论程序是否抛出异常都会被执行

代码演示：

try:
    num1 = int(input('请输入一个数：'))
    num2 = int(input('请输入一个数：'))
    result = num1 // num2
except ZeroDivisionError:
    print('除数为0异常')
except ValueError:
    print('请输入一个合法的整数')
else:
    print('{0} / {1}的结果是：{2}'.format(num1, num2, result))
    print('程序执行完毕')
finally:
    print('I love coding')

运行结果：

修改后的结果：

异常的抛出

一个程序需要用户某些值时，但是用户输入的值又不符合我们的要求，针对这种情况就可以去让程序手动抛出异常。 这个异常是通过 raise 关键字来抛出的。

语法：

raise [Exception类型(异常描述信息)]

代码演示：

try:
    num = int(input('请输入一个1-100之间的整数：'))
    if num >= 1 and num <= 100:
        print(f'你输入的数字是：{num}')
    else:
        raise Exception('不符合程序要求')
except ValueError:
    print('请输入一个整数')
# e这里是作为异常对象，如果我们去打印Exception时打不出其中的异常信息
# 需要用到 as 别名 的语法，然后去打印e这个对象，就可以将异常信息大于出来
except Exception as e:
    print(e)

运行结果：

因为 ValueError 这是Python内置的异常类，当其中的异常信息已经被填充了，所以这就无需我们手动填充，并且也不需要我们去起别名。

注意：

1、在使用 raise 关键字抛异常时，这个异常可以是内置的异常，也可以是我们自己构造出来的异常。但我们在使用自己构造的异常时，最好还是去描述异常的详细信息，以便于后续排查。

2、在except 语句中，去捕获异常时，是从上到下依次判断的，也就是先是判断异常是否为 ValueError，再去判断是否为 Exception。由于 ValueError 是 Exception 的子类，如果当 Exception 写在前面先判断时，就会出现无论是什么样的异常都会被Exception给捕获，从而导致异常被错误的处理了。这里的"子类"、"父类"等概念先不用管，后面学习类和对象就明白了。

3、我们如果先想要打印出描述异常的详细信息，就需要给异常起一个别名，然后通过别名去打印出来。

常见的异常类型

|-------------------|----------------------|
| 异常类型 | 描述类型 |
| ZeroDivisionError | 当除数为0时，所引发的异常 |
| IndexError | 索引超出范围所引发的异常 |
| KeyError | 字典取值时，key不存在所引发的异常 |
| NameError | 使用未声明的变量时，所引发的异常 |
| SyntaxError | 语法错误（一般，编译器能识别出来） |
| ValueError | 传入的值错误 |
| AttributeError | 访问对象的属性或者方法不存在所引发的异常 |
| TypeError | 类型不合适所引发的异常 |
| IndentationError | 不正确的缩进所引发的异常 |

下面我们对上述涉及的异常来演示一下：

# ZeroDivisionError
# print(10 / 0)

# IndexError
# lst = [1,2]
# print(lst[3])

# KeyError
# 只有以下两种方式触发：KeyError
# d = {'张三':18, '李四':20}
# d.pop('小军')
# print(d['小明'])

# NameError
# print(name, age)

# SyntaxError
# 学过C语言的同学，刚接触可能会犯这样的错误
# for (int i = 0; i < 10; i++) {
#     printf("%d", i);
# }

# ValueError
# age = int('18.5')

# TypeError
# print('12'+12)

# IndentationError
# if 1 == 1:
# print(1)

由于我们还没有学习 类和对象，因此这里的 AttributeError 不是很好演示。等后面我们学习了类和对象之后，再去尝试就行了。

好啦！本期 初始Python篇（8）------ 异常 的学习之旅 就到此结束啦！我们下一期再一起学习吧！