Python异常处理

异常（exception）是用来管理程序执行期间发生的错误。在程序中，如果你编写了处理该异常的代码，程序将继续运行；如果你未对异常进行处理，程序将停止，并显示一个traceback，其中包含有关异常的报告。

还记得控制流程中有一个门票优惠的代码么（如下）。当你输入的年龄是数字的时候，系统不会报错，但是当你输入了字符串或者其他的内容，程序就好报错。

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# 门票优惠判断
# 6岁以下免票，未满18岁半票，60岁以上免票
TICKET_PRICE = 100
#输入年龄
age = input("输入你的年龄: ")
age = int(age)
#判断门票
if age < 6 or age >= 60:
    print("您可以免门票")
elif  6 <= age <= 18:
    print(f'您可享受半票优惠，支付门票{TICKET_PRICE/2}')
elif 18 <= age <60:
    print(f'您需支付门票{TICKET_PRICE}')
else:
    print(f'您输入的数据错误，请重新输入')
    age = input("输入你的年龄: ")
    age = int(age)

一、异常处理基本语法

try：

代码块

execpt 错误类型：

代码块

加入while循环和异常，改进上面的门票优惠判断代码

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age = input("输入你的年龄: ")
#使用while循环实现错误即重新输入
while True:
    try:
        age = int(age)
        # 判断门票
        if age < 6 or age >= 60:
            print("您可以免门票")
        elif 6 <= age <= 18:
            print(f'您可享受半票优惠，支付门票{TICKET_PRICE / 2}')
        elif 18 <= age < 60:
            print(f'您需支付门票{TICKET_PRICE}')
        else:
            print(f'您输入的数据错误，请重新输入')
            age = input("输入你的年龄: ")
            age = int(age)
        break  # 年龄输入正确就结束循环
    except ValueError:
        print('您输入的年龄不正确')
        age = input("输入你的年龄: ")

二、常见的异常类型

异常类别	主要异常	触发场景
语法错误	SyntaxError, IndentationError	代码语法错误，程序无法运行
名称错误	NameError, UnboundLocalError	使用未定义的变量或函数
类型错误	TypeError	操作或函数应用于不适当类型的对象
值错误	ValueError	函数接收到类型正确但值不合适的参数
索引错误	IndexError	序列索引超出范围
键错误	KeyError	字典中不存在的键
属性错误	AttributeError	访问对象不存在的属性
算术错误	ZeroDivisionError, OverflowError	数学运算错误
导入错误	ImportError, ModuleNotFoundError	导入模块失败
文件错误	FileNotFoundError, PermissionError	文件操作失败
输入输出错误	EOFError, IOError	输入输出操作失败
内存错误	MemoryError, RecursionError	内存不足或递归过深
断言错误	AssertionError	assert语句条件为假
系统错误	SystemExit, KeyboardInterrupt	程序退出或用户中断
连接错误	ConnectionError, TimeoutError	网络连接失败
Unicode错误	UnicodeDecodeError, UnicodeEncodeError	字符串编码解码失败

三、异常代码示例

1.SyntaxError (语法错误)

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# 1. 缺少冒号
if True  # ❌ 缺少冒号
    print("Hello")

# 2. 括号不匹配
print("Hello"  # ❌ 缺少右括号

# 3. 无效语法
x = 10
y = 20
if x = y:  # ❌ 应该用 == 而不是 =
    print("相等")

# 4. 错误的缩进
def func():
print("缩进错误")  # ❌ 函数体需要缩进

2.NameError (名称错误)

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# 1. 变量未定义
print(undefined_variable)  # ❌ NameError: name 'undefined_variable' is not defined

# 2. 函数名拼写错误
prnt("Hello")  # ❌ 应该是 print

# 3. 导入的模块未找到
import maths  # ❌ 应该是 math

# 4. 在定义前使用变量
print(x)  # ❌ NameError
x = 10

3. TypeError (类型错误)

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# 1. 类型不匹配的操作
result = "5" + 3  # ❌ TypeError: can only concatenate str (not "int") to str

# 2. 函数调用参数类型错误
len(123)  # ❌ TypeError: object of type 'int' has no len()

# 3. 不可迭代对象的迭代
for i in 123:  # ❌ TypeError: 'int' object is not iterable
    print(i)

# 4. 不可调用的对象
x = 10
x()  # ❌ TypeError: 'int' object is not callable

4.ValueError (值错误)

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# 1. 无效的类型转换
int("abc")  # ❌ ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'abc'

# 2. 列表查找不存在的值
numbers = [1, 2, 3]
numbers.index(5)  # ❌ ValueError: 5 is not in list

# 3. 解包数量不匹配
a, b = [1, 2, 3]  # ❌ ValueError: too many values to unpack

# 4. 数学函数无效参数
import math
math.sqrt(-1)  # ❌ ValueError: math domain error

5.IndexError (索引错误)

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# 1. 列表索引超出范围
numbers = [1, 2, 3]
print(numbers[5])  # ❌ IndexError: list index out of range

# 2. 字符串索引超出范围
text = "Hello"
print(text[10])  # ❌ IndexError: string index out of range

# 3. 空列表的索引
empty_list = []
print(empty_list[0])  # ❌ IndexError: list index out of range

# 4. 负索引超出范围
numbers = [1, 2, 3]
print(numbers[-5])  # ❌ IndexError: list index out of range

6.KeyError (键错误)

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# 1. 字典键不存在
person = {'name': 'Alice', 'age': 25}
print(person['city'])  # ❌ KeyError: 'city'

# 2. 集合操作中的键错误
my_set = {1, 2, 3}
my_set.remove(5)  # ❌ KeyError: 5

# 3. 使用不存在的列名（pandas）
import pandas as pd
df = pd.DataFrame({'A': [1, 2], 'B': [3, 4]})
print(df['C'])  # ❌ KeyError: 'C'

7.AttributeError (属性错误)

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# 1. 对象没有该属性
x = 10
print(x.length)  # ❌ AttributeError: 'int' object has no attribute 'length'

# 2. 模块没有该函数
import math
math.sqroot(4)  # ❌ AttributeError: module 'math' has no attribute 'sqroot'

# 3. 字符串方法调用错误
text = "Hello"
text.append("!")  # ❌ AttributeError: 'str' object has no attribute 'append'

# 4. 导入错误导致的属性错误
from datetime import datetim  # ❌ 拼写错误
datetim.now()  # ❌ AttributeError: 'module' object has no attribute 'datetim'

8.ZeroDivisionError (除零错误)

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# 1. 整数除以零
result = 10 / 0  # ❌ ZeroDivisionError: division by zero

# 2. 浮点数除以零
result = 10.0 / 0.0  # ❌ ZeroDivisionError: float division by zero

# 3. 取模运算除零
result = 10 % 0  # ❌ ZeroDivisionError: integer modulo by zero

# 4. 整除运算除零
result = 10 // 0  # ❌ ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero

9.FileNotFoundError (文件未找到错误)

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# 尝试打开不存在的文件
try:
    with open("不存在的文件.txt", "r") as f:
        content = f.read()
except FileNotFoundError as e:
    print(f"文件未找到: {e}")
    # 输出: 文件未找到: [Errno 2] No such file or directory: '不存在的文件.txt'

10.EOFError (文件结束错误)

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# 在输入流结束时调用 input()
try:
    # 当标准输入提前结束时
    data = input("请输入: ")
except EOFError as e:
    print(f"输入流已结束: {e}")

# 使用文件时的EOF
try:
    with open("empty.txt", "r") as f:
        while True:
            line = f.readline()
            if not line:
                break
except EOFError as e:
    print(f"文件读取结束: {e}")

11. IOError (输入输出错误)

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# 磁盘空间不足时的写入
try:
    with open("large_file.txt", "w") as f:
        for i in range(1000000):
            f.write(f"Line {i}\n")
except IOError as e:
    print(f"IO错误: {e}")

12.ImportError (导入错误)

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# 1. 导入不存在的模块
try:
    import nonexistent_module
except ImportError as e:
    print(f"导入错误: {e}")

# 2. 从模块导入不存在的对象
try:
    from math import nonexistent_function
except ImportError as e:
    print(f"导入错误: {e}")