异常

什么是异常

程序在运行时，如果 Python 解释器 遇到到一个错误，会停止程序的执行，并且提示一些错误信息，这就是异常

异常是因为程序出现了错误，而在正常控制流以外采取的行为

这个行为又分为两个阶段：
- 首先是引起异常发生的错误
- 然后是检测（和采取可能的措施）阶段

Python 中的异常

当程序运行时，因遇到未解的错误而导致中止运行，便会出现 traceback 消息，打印异常

KeyboardInterrupt     # Ctrl + C，会产生用户中断执行错误
EOFError              # Ctrl + D，会产出此错误

python 中异常演示

>>> a + 5							# NameError，变量a没有定义
>>> 'hello'[5]						# IndexError，字符串hello的最长索引下标为4
>>> a = 10			
>>> if a = 10:						# SyntaxError，python中的等于号使用'=='表示
>>> n = input('number:' )			# 要求输入number时，Ctrl + D, 产生EOFError
>>> n = input('number: ')			# Ctrl + C，产生KeyboardInterrupt，用户中断执行

错误类型捕获

在程序执行时，可能会遇到 不同类型的异常，并且需要 针对不同类型的异常，做出不同的响应，这个时候，就需要捕获错误类型了
语法如下：

try:
    # 尝试执行的代码
    pass
except 错误类型1:
    # 针对错误类型1，对应的代码处理
    pass
except (错误类型2, 错误类型3):
    # 针对错误类型2 和 3，对应的代码处理
    pass
except Exception as result:
    print("未知错误 %s" % result)

try-except 语句

定义了进行异常监控的一段代码，并且提供了处理异常的机制

try:
    n = int(input('number: '))  # 没有输入任何值，回车，产生ValueError异常
    print(n)
except ValueError:
    print('无效的输入')  # 当异常ValueError发生时，执行print()

带有多个 excepct 的 try 语句

可以把多个 except 语句连接在一起，处理一个try 块中可能发生的多种异常

# 使用多个excepct 的try语句，处理异常
try:
    n = int(input('number: '))  # 没有输入任何值，回车，产生ValueError异常
    print(n)
except ValueError:  # 当异常ValueError发生时，执行print()
    print('无效的输入')
except KeyboardInterrupt:  # Ctrl + C，产生KeyboardInterrupt，用户中断执行
    print('\nBye-bye')
except EOFError:  # Ctrl + D, 产生EOFError, 没有内建输入
    print('\nBye-bye')

检测上述模块中异常处理结果

[root@localhost xxx] # python3 day01.py 
number:  # 回车，ValueError异常，s输入错误类型
无效的输入
[root@localhost xxx] # python3 day01.py 
number: ^CBye-bye  # Ctrl + C，KeyboardInterrupt异常，用户操作中断
[root@localhost xxx]# python day01.py 
number: Bye-bye  # Ctrl + D, EOFError异常, 没有内建输入

捕获未知错误

在开发时，要预判到所有可能出现的错误，还是有一定难度的
如果希望程序 无论出现任何错误，都不会因为 Python 解释器 抛出异常而被终止，可以再增加一个 except

语法如下：

except Exception as result:
    print("未知错误 %s" % result)

异常参数 e

异常也可以有参数，异常引发后它会被传递给异常处理器
当异常被引发后参数是作为附加帮助信息传递给异常处理器的

查看异常提示信息

>>> n = int(input('number: '))
number:  # 回车，ValueError异常
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: invalid literal for int() with base 10: ''

使用多个except的try语句，实现异常参数

try:
    n = int(input('number: '))    
    print(n)
except ValueError as e:  # 当异常ValueError发生时，将异常信息赋值给变量e
    print('无效的输入', e)  # print(), 打印异常信息
except KeyboardInterrupt:    
    print('\nBye-bye')
except EOFError:            
    print('\nBye-bye')

[root@localhost day01]# python day01.py 
number:  # 回车，ValueError异常
无效的输入 invalid literal for int() with base 10: ''  # 输出异常信息

使用多个except的try语句，捕获多个异常

try:
    n = int(input('number: '))    
    print(n)
except ValueError as e:        
    print('无效的输入', e)       
except (KeyboardInterrupt, EOFError):  # 使用except捕获多个异常  
    print('\nBye-bye')

[root@localhost day01]# python3 day01.py 
number: ^C  # Ctrl + C，产生KeyboardInterrupt，用户中断执行
Bye-bye
[root@localhost day01]# python3 day01.py 
number:  # Ctrl + D, EOFError异常, 没有内建输入
Bye-bye

else 子句

在 try 范围中没有异常被检测到时，执行 else 子句
在else 范围中的任何代码运行前，try 中的所有代码必须完全成功

# else子句的使用
try:  # 有可能发生异常的代码块
    n = int(input('number: '))
except ValueError as e:  # 当异常ValueError发生时，将异常信息赋值给变量e
    print('无效的输入', e)  # print(), 打印异常信息
except (KeyboardInterrupt, EOFError):   
    print('\nBye-bye')
else:  # 当不发生异常时，要执行的代码块
    print(n)

[root@localhost day01] # python day01.py 
number: 19  # 正常输入，打印else
19

finally子句

finally 子句是 无论异常是否发生，是否捕捉都会执行的一段代码
如果打开文件后，因为发生异常导致文件没有关闭，可能会发生数据损坏，使用finally 可以保证文件总是能正常的关闭

# finally子句的使用
try:                            # 有可能发生异常的代码块
    n = int(input('number: '))
except ValueError as e:         # 当异常ValueError发生时，将异常信息赋值给变量e
    print('无效的输入', e)        # print(), 打印异常信息
except (KeyboardInterrupt, EOFError):   
    print('\nBye-bye')
    exit()                      # 退出程序
else:                           # 当不发生异常时，要执行的代码块
    print(n)
finally:                        # 不管异常是否发生都会执行代码块
	print('Done')

[root@localhost day01]# python day01.py 
number:            # Ctrl + D, EOFError异常, 没有内建输入
Bye-bye
Done               # 出现异常，finally 继续执行

[root@localhost day01]# python day01.py 
number: 19         # 正常输入整数，打印结果
19
Done               # 没有出现异常，finally 还是继续执行

自定义异常

抛出异常—raise

应用场景

在开发中，除了 代码执行出错 Python 解释器会抛出异常之外
还可以根据 应用程序 特有的业务需求 主动抛出异常

示例

提示用户 输入密码，如果 长度少于 8，抛出异常

在这里插入图片描述

注意

当前函数 只负责 提示用户输入密码，如果 密码长度不正确，需要其他的函数进行额外处理
因此可以 抛出异常，由其他需要处理的函数 捕获异常

抛出异常

Python 中提供了一个 Exception 异常类
在开发时，如果满足 特定业务需求时，希望 抛出异常，可以：
1. 创建一个 Exception 的对象
2. 使用 raise 关键字 抛出 异常对象

需求

定义 input_password 函数，提示用户输入密码
如果用户输入长度 < 8，抛出异常
如果用户输入长度 >= 8，返回输入的密码

def input_password():
    # 1. 提示用户输入密码
    pwd = input("请输入密码：")
    # 2. 判断密码长度，如果长度 >= 8，返回用户输入的密码
    if len(pwd) >= 8:
        return pwd
    # 3. 密码长度不够，需要抛出异常
    #   1> 创建异常对象 - 使用异常的错误信息字符串作为参数
    ex = Exception("密码长度不够")

    #   2> 抛出异常对象
    raise ex
if __name__ == '__main__':
    user_pwd = input_password()
    print(user_pwd)

练习：自定义异常

需求

编写一个函数，接收姓名和年龄，如果年龄不在1到120之间，产生 ValueError 异常

# 编写函数get_info()，在文件user_info.py上操作
def get_info(name, age):  # 定义函数，接收姓名和年龄
    # 异常触发ValueError，提示信息为：无效的年龄(1 ~ 119)
    if not 0 < age < 120:            
        raise ValueError('无效的年龄(1 ~ 119)')
    # 当age在0 ~ 120的范围，else代码块执行    
    else:         
        print('%s is %s years old' %(name, age))

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