异常

异常是指程序运行过程中出现非正常现象，例如用户输入错误、除数为零、需要处理的文件不存在、数组下标越界等。

所谓异常处理，指的就是程序在出现问题时依然可以正确的执行剩余的程序，而不会因为异常而终止程序执行。

python中，引用了多种来描述和处理异常的类，称为异常类，异常类定义中包含了该类的信息和对异常处理的方法。

python中内建异常的继承层次：

python中一切都是对象，异常也采用对象的方式来处理。

处理过程：

1. 抛出异常：在执行一个方法是，如果发生异常，则这个方法生成代表该异常的一个对象，停止当前执行路径，并把异常对象提交个解释器

2. 捕获异常：解释器得到该异常后，寻找异常的代码来处理该异常

异常解决的关键：定位

当发生异常是，解释器会包相关的错误信息，并会在控制台打印出相关错误信息。我们只需要按照从上到下顺序即可追溯（Trackback）错误发生的过程

try…一个except结构

try…except是最常见的异常处理结构。结构如下：

try：
被监控的可能引发异常的语句块
except BaseExcepetion[ as e ]：
异常处理语句块

try块包含着可能引发异常的代码，except块则用来捕捉和处理发生的异常。执行的时候，如果try块中没有引发异常，则跳过except块继续执行后续代码；执行的时候，如果try块中发生了异常，则跳过try块中的后续代码，跳到相应的except块中处理异常；异常处理完后，继续执行代码。

例：

while True:
    try:
        x = int(input("请输入一个数字："))
        print("输入数字：",x)
        if x == 88:
            print("程序退出")
            break
    except BaseException as e:
        print(e)
        print("异常，输入的不是一个数字")
print("循环结束")

try…多个except结构

上面的结构可以捕获所有的异常，工作中也很常见。但是从经典理论考虑，一般建议尽量捕获可能出现的多个异常（按照先子类后父类的顺序），并且针对的写出异常处理代码，可以在最后增加BaseException。结构如下：

try:
被监控的、可能引发异常的语句块

except Exception1:
处理Exception1的语句块

except Exception2：
处理语句块2的语句块

……

excep BaseException
处理可能遗漏的异常语句块

try:
    a = input("请输入一个被除数：")
    b = input("请输入一个除数：")
    c = float(a)/float(b)
    print(c)
except ZeroDivisionError:
    print("异常，不能除以0")
except ValueError:
    print("异常，不能将字符串转换为数字")
except NameError:
    print("异常。变量不存在")
except BaseException as e:
    print(e)

try…except…else结构

try…except…else结构增加了“else块”。如果try中没有抛出异常，则执行else块；如果try块中抛出了异常，则执行except块，不执行else块。

try:
    a = input("请输入被除数：")
    b = input("请输入除数：")
    c = float(a)/float(b)
except BaseException as e:
    print(e)
else:
    print("结果是：",c)

try…except…finally结构

try…except…finally结构中，finally块无论发生异常都会被执行；通常用来释放try块中申请的资源。

#coding=utf-8
try:
    a = input("请输入一个被除数：")
    b = input("请输入一个除数：")
    c = float(a)/float(b)
except BaseException as e:
    print(e)
else:
    print(c)
finally:
    print("无论发生异常与否，都执行")
print("程序结束！")

#coding=utf-8
try:
    f = open(r"d:/x.txt","r")
    content = f.readline()
    print(content)
except:
    print("文件未找到")
finally:
    print("run is finally.关闭资源")
    try:
        f.close()
    except BaseException as e:
        print(e)
print("程序运行结束")

return语句和异常处理问题

由于return有两种作用：结束方法运行、返回值。一般不把return放到异常结构中，而是放到方法最后。

#coding=utf-8
def test():
    print("step1")
    try:
        x=3/0
        #return "a"
    except:
        print("step2")
        print("异常：0不能做除数")
        #return "b"
    finally:
        print("step4")
        #return "d"
    print("step5")  #一般不要将retur语句放到try、exccept、else、finally块中，
                    # 会发生意想不到的错误，建议方法最后
    return "e"
print(test())

常见异常解决

1. SynataxError：语法错误

1. NameError：尝试访问一个没有声明的变量

1. ZeroDivisonError：除数为0错误（0除错误）

1. ValueError：数值错误

1. TypeError：类型错误

1. AttributeError：访问对象的不存在属性

1. IndexError：索引越界异常

1. KeyError：字典的关键字不存在

常见异常汇总

with上下文管理

finally块由于是否发生异常都会执行，通常我们释放资源的代码。其实，我们可以通过with上下文管理，更方便实现释放资源的操作。

with上下文管理的语法结构如下：

with context_expr[as var]:
语句块

with上下管理可以自动管理资源，在with代码块执行完毕后自动还原该代码之前的现场或上下文。无论何种原因跳出with块，不论是否有异常，总能保证资源正常释放。极大的简化了工作，在文件操作、网络通信相关的场合非常常用。

#coding=utf-8
with open("d:/abc.txt","r") as f:# with不是用来替代try...except...finally结构的
    content = f.readline()      # 只是作为补充。方便在文件管理、网络通信的开发
    print(content)
print("程序执行结束！")

trackback模块

#coding=utf-8
import traceback
import traceback
try:
    print("step1")
    num = 1/0
except:
    traceback.print_exc()

#coding=utf-8
import traceback
try:
    print("step1")
    num = 1/0
except:
    with open(r"a.txt","a") as f:
        traceback.print_exc(file=f)

自定义异常类

程序开发中，有时候我也需要自己定义异常类。自定义异常类一般都是运行时异常，通常继承Exception或其子类即可。命名一般以Error、Exception为后缀。

自定义异常由raise语句主动抛出。

#coding=utf-8
class AgeError(Exception):  #继承Execption
    def __init__(self,errorInfo):
        Exception.__init__(self)
        self.errorInfo = errorInfo
    def __str__(self):
        return str(self.errorInfo) + "，年龄错误，应该在1~200之间"
##########测试代码#################
if __name__ == "__main__":     #如果是True，则模块是作为独立文件运行，可以执行测试代码
    age = int(input("输入一个年龄："))
    if age<1 or age>200:
        raise AgeError(age)
    else:
        print("正常的年龄",age)

Pycharm开发环境的调试

进行调试的核心是设置断点。程序执行到断点时，暂时挂起，停止执行。

断点

程序运行到此处，暂时挂起，停止执行。

设置断点：

在行号后面单机即可增加断点：

在断点上再单击即可取消断点：