零基础入门学习Python（33）--异常处理：你不可能总是对的（2）

前言

接下来我们介绍一种方法捕捉语句块中可能出现的错误

知识点

异常处理

捕捉异常可以使用try/except语句。

try/except语句用来检测try语句块中的错误，从而让except语句捕获异常信息并处理。

如果你不想在异常发生时结束你的程序，只需在try里捕获它。

try语句按照如下方式工作：

• 首先，执行try子句（在关键字try和关键字except之间的语句）
• 如果没有异常发生，忽略except子句，try子句执行后结束。
• 如果在执行try子句的过程中发生了异常，那么try子句余下的部分将被忽略。如果异常的类型和except之后的名称相符，那么对应
• except子句将被执行。最后执行try语句之后的代码。
• 如果一个异常没有与任何的except匹配，那么这个异常将会传递给上层的try中。

实例1（未发生异常）

try:
    f1 = open("testfile.txt", "w")
    f1.write("这是一个测试文件，用于测试异常!!")
except IOError:
    print("Error: 没有找到文件或读取文件失败")
else:
    print("内容写入文件成功")
    f1.close()

====================== RESTART: D:/python/file_error.py ======================
内容写入文件成功

===查看testfile.txt文件内容：===
这是一个测试文件，用于测试异常!!

实例2（发生异常）

===============当然如果你刚才运行了前面的一个程序，你需要把testfile.txt文件给删除=====
try:
    f1 = open("testfile.txt", "r")
    f1.read()
except IOError:
    print("Error: 没有找到文件或读取文件失败")
else:
    print("内容写入文件成功")
    f1.close()
====================== RESTART: D:/python/file_error.py ======================
Error: 没有找到文件或读取文件失败

实例3（发生异常并显示错误代码）

try:
    f1 = open("testfile.txt", "r")
    f1.read()
except IOError as ercode:
    print("Error: 没有找到文件或读取文件失败,错误代码为：" + str(ercode))
else:
    print("内容写入文件成功")
    f1.close()
====================== RESTART: D:/python/file_error.py ======================
Error: 没有找到文件或读取文件失败,错误代码为：[Errno 2] No such file or directory: 'testfile.txt'

一个try语句包含多个except子句

分别来处理不同的特定的异常。最多只有一个分支会被执行。 

实例4（含有多个except子句）

try:
    a = 1/0
    f1 = open("testfile.txt", "r")
    f1.read()
except ZeroDivisionError:
    print('出现错误，原因是：余数不能为0')
except IOError as ercode:
    print("Error: 没有找到文件或读取文件失败,错误代码为：" + str(ercode))
else:
    print("内容写入文件成功")
    f1.close()
====================== RESTART: D:/python/file_error.py ======================
出现错误，原因是：余数不能为0

一个except带多种异常类型

实例5（一个except带多种异常类型）

#一个except子句可以同时处理多个异常，这些异常将被放在一个括号里成为一个元祖，例如：


try:
    f1 = open("testfile.txt", "w+")
    f1.read()
    a = 1 / 0
except (IOError,ZeroDivisionError) as ercode:
    print("发生错误了,错误代码为：" + str(ercode))
else:
    print("内容写入文件成功")
    f1.close()
====================== RESTART: D:/python/file_error.py ======================
发生错误了,错误代码为：division by zero

使用except而不带任何异常类型

实例6（使用except不带异常类型，相当于通配符）

# 这种方式try-except语句捕获所有发生的异常。但这不是一个很好的方式，
# 我们不能通过该程序识别出具体的异常信息。因为它捕获所有的异常。


try:
    f1 = open("testfile.txt", "r")
    f1.read()
    a = 1 / 0
except:
    print('发生错误了')

====================== RESTART: D:/python/file_error.py ======================
发生错误了

try-finally语句

try-finally 语句无论是否发生异常都将执行最后的代码。 
实例7（finally）

try:
    f = open('d:/我为什么是一个文件.txt','w')
    print(f.write('我存在了!'))
    sum = 1 + '1'
except (OSError,TypeError) as err:
    print('出错了，错误原因是:' + str(err))

====================== RESTART: D:/python/file_error.py ======================
5
出错了，错误原因是:unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

#添加子句finally后：


try:
    f = open('我为什么是一个文件.txt','w')
    print(f.write('我存在了!')) 
    sum = 1 + '1'
except (OSError,TypeError) as err:
    print('出错了，错误原因是:' + str(err))
finally:
    f.close()
====================== RESTART: D:/python/file_error.py ======================
5
出错了，错误原因是:unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

===查看文件内容：===
我存在了

raise语句

raise 语句允许程序员强制抛出一个指定的异常。例如：

>>> raise NameError('未定义的变量')
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#1>", line 1, in <module>
    raise NameError('未定义的变量')
NameError: 未定义的变量

要抛出的异常由raise的唯一参数标识。它必需是一个异常实例或异常类（继承自Exception的类）。

如果你需要明确一个异常是否跑出，但不想处理它，raise语句可以让你很简单的重新抛出该异常：

try:
    raise NameError('未定义变量')
except NameError:
    print('一个异常产生')

===========输出结果=================    
一个异常产生

try:
    raise NameError('未定义变量')
except NameError:
    print('一个异常产生')
    raise

===========输出结果=================
一个异常产生
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#8>", line 2, in <module>
    raise NameError('未定义变量')
NameError: 未定义变量

课后习题

动动手

• 我们使用什么方法来处理程序中出现的异常?

使用try ...except搭配来捕获处理程序中出现的异常

try:
    检测范围
except Exception[as reason]：
    出现异常(Exception)后的处理代码

• 一个try语句可以和多个except语句搭配吗？为什么？

可以。因为try语句块中可能出现多类异常，利用多个except语句可以分别捕获并处理我们感兴趣的异常。
try:
    sum = 1 + '1'
    f = open('我是一个不存在的文档.txt')
    print(f.read())
    f.close()
except OSError as reason:
    print('文件出错啦T_T\n错误原因是：' + str(reason))
except TypeError as reason:
    print('类型出错啦T_T\n错误原因是：' + str(reason))

• 你知道如何统一处理多类异常吗？

#在except后边使用小括号()（元组的形式）把多个需要统一处理的异常括起来：

try:
    int('abc')
    sum = 1 + '1'
    f = open('我是一个不存在的文档.txt')
    print(f.read())
    f.close()
except (OSError, TypeError):
    print('出错啦T_T\n错误原因是：' + str(reason))

• except后边如果不带任何异常类，python会捕获所有（try语句块内）的异常并统一处理，但小甲鱼却不建议这么做，你知道为什么吗？

答：因为它会隐藏所有程序员未想到并且未做好准备处理的错误，例如用户输入ctrl + c试图终止程序会被解释为KeyboardInterrupt异常。

• 如果异常发生在成功打开文件后，Python跳到except语句执行，并没有执行关闭文件的命令（用户写入文件的数据就可能没有保存起来），因此我们需要确保无论如何（就算出了异常退出）文件也要被关闭，我们应该怎么做呢？

答：我们可以使用finally语句来实现，如果try语句块中没有出现任何运行时错误，会跳过except语句块执行finally语句块的内容。

如果出现异常，则会先执行except语句块的内容再接着执行finally语句块的内容。总之，finally语句块里的内容就是确保无论如何都将被执行的内容！

• 请恢复以下代码中马赛克挡住的内容，使得程序执行后可以按要求输出。 

try:
    for i in range(3):
        for j in range(3):
            if i == 2:
                raise KeyboardInterrupt
            print(i, j)
except KeyboardInterrupt:
    print('退出啦！')
！

动动手：

• 还记得我们第一个小游戏吗？只要用户输入非整形数据，程序立刻就会蹦出不和谐的异常信息然后崩溃。请使用刚学的异常处理方法修改以下程序，提高用户体验。

#以前的版本
import random

secret = random.randint(1,10)
print('------------------我爱鱼C工作室------------------')
temp = input("不妨猜一下小甲鱼现在心里想的是哪个数字：")
guess = int(temp)
while guess != secret:
    temp = input("哎呀，猜错了，请重新输入吧：")
    guess = int(temp)
    if guess == secret:
        print("我草，你是小甲鱼心里的蛔虫吗？！")
        print("哼，猜中了也没有奖励！")
    else:
        if guess > secret:
            print("哥，大了大了~~~")
        else:
            print("嘿，小了，小了~~~")
print("游戏结束，不玩啦^_^")

#改进过后的版本
import random

secret = random.randint(1,10)
print('------------------我爱鱼C工作室------------------')
temp = input("不妨猜一下小甲鱼现在心里想的是哪个数字：")
try:
    guess = int(temp)
except ValueError:
    print('输入的有误,',end = '')
    guess = 0
while guess != secret:
    temp = input("请重新输入吧：")
    try:
        guess = int(temp)
    except:
        print('输入的有误,',end='')
        continue
    if guess == secret:
        print("我草，你是小甲鱼心里的蛔虫吗？！")
        print("哼，猜中了也没有奖励！")
    else:
        if guess > secret:
            print("哥，大了大了~~~")
        else:
            print("嘿，小了，小了~~~")
print("游戏结束，不玩啦^_^")

• input()函数有可能产生两类异常：EOFError（文件末尾endoffile，当用户按下组合键Ctrl + d产生） 和KeyboardInterrupt（取消输入，当用户按下组合键Ctrl +c产生），再次修改上边代码，捕获处理input()的两类异常，提高用户体验。

import random

secret = random.randint(1,10)
print('------------------我爱鱼C工作室------------------')
try:
    temp = input("不妨猜一下小甲鱼现在心里想的是哪个数字：")
    guess = int(temp)
except (KeyboardInterrupt,EOFError,ValueError):
    print('输入的有误,',end = '')
    guess = 0
while guess != secret:
    try:
        temp = input("请重新输入吧：")
        guess = int(temp) 
    except (KeyboardInterrupt,EOFError,ValueError):
        print('输入的有误,',end='')
        continue
    if guess == secret:
        print("我草，你是小甲鱼心里的蛔虫吗？！")
        print("哼，猜中了也没有奖励！")
        break
    else:
        if guess > secret:
            print("哥，大了大了~~~")
        else:
            print("嘿，小了，小了~~~")
print("游戏结束，不玩啦^_^")

• 尝试一个新的函数int_input()，当用户输入整数的时候正常返回，否则提示出错并要求重新输入。

def int_input(prompt=''):
    while True:
        try:
            print(int(input(prompt)))
            break
        except ValueError:
            print('出错，您输入的不是整数！')

int_input('请输入一个整数：')

• 把文件关闭放在finally语句块中执行还是会出现问题，像下边这个代码，当前文件夹中并不存在My_File.txt这个文件，那么程序执行起来会发生什么事情呢？你有办法解决这个问题吗？

try:
    f = open('My_File.txt') # 当前文件夹中并不存在"My_File.txt"这个文件T_T
    print(f.read())
except OSError as reason:
    print('出错啦：' + str(reason))
finally:
    f.close()

出错信息：

出错啦：[Errno 2] No such file or directory: 'My_File.txt'
Traceback (most recent call last):
  File "D:\untitled\Python_learn\test1.py", line 7, in <module>
    f.close()
NameError: name 'f' is not defined

#改进代码
try:
    f = open('My_File.txt') # 当前文件夹中并不存在"My_File.txt"这个文件T_T
    print(f.read())
except OSError as reason:
    print('出错啦：' + str(reason))
finally:
    if 'f' in locals(): # 如果文件对象变量存在当前局部变量符号表的话，说明打开成功
        f.close()