【Python之旅】第四篇(二):Python異常處理與異常捕捉

    在Python程序的執行過程中,難免會出現異常的情況,如果做的是跟用戶交互的程序,當用戶輸入不可接受的內容時,在可預見的範圍內,我們當然是希望可以給用戶一些提示,而不是原來Python內置異常中的那些提示語句,畢竟那些語句只適合給程序員做調試參考,對用戶並沒有多大的價值。因此這就需要了解Python的常見異常了。

    當然,我們也可以製作自己的異常,當用戶輸入滿足或不滿足我們的需求時,就可以觸發這些異常,以使我們寫的程序更加人性化。


1.Python常見異常與演示

    Python常見異常可列舉如下:

常見異常中文解釋
IOError
輸入/輸出異常;基本上是無法打開文件
ImportError無法引入模塊或包;基本上是路徑問題或名稱錯誤
IndexError下標索引超出序列邊界,比如當x只有三個元素,卻試圖訪問x[5]
KeyError試圖訪問字典裏不存在的鍵
NameError使用一個還未被賦予對象的變量
IndentationError語法錯誤(的子類) ;代碼沒有正確對齊
SyntaxErrorPython代碼非法,代碼不能編譯
KeyboardInterruptCtrl+C被按下
EOFErrorCtrl+D被按下
UnboundLocalError試圖訪問一個還未被設置的局部變量,基本上是由於另有一個同名的全局變量,導致你以爲正在訪問它
AttributeError試圖訪問一個對象沒有的屬性,比如myInst.foo,但是myInst沒有屬性foo
ValueError傳入一個調用者不期望的值,即使值的類型是正確的
TypeError傳入對象類型與要求的不符合

    對常見的異常,做如下的簡單演示:

IOError:輸入/輸出異常

>>> f = file('myfile.txt')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IOError: [Errno 2] No such file or directory: 'myfile.txt'


ImportError:無法引入模塊或包

>>> import xpleaf
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ImportError: No module named xpleaf


IndexError:下標索引超出序列邊界

>>> a = range(3)
>>> a
[0, 1, 2]
>>> a[3]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range


KeyError:試圖訪問字典裏不存在的鍵

>>> mydict={'name':'xpleaf'}
>>> mydict['age']
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: 'age'


NameError:使用一個還未被賦予對象的變量

>>> print xpleaf
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'xpleaf' is not defined


IndentationError:語法錯誤(的子類) ;代碼沒有正確對齊

>>> for i in range(3):
...   print i
...     print 'Error!'
  File "<stdin>", line 3
    print 'Error!'
    ^
IndentationError: unexpected indent


SyntaxError:Python代碼非法,代碼不能編譯

xpleaf@xpleaf-machine:/mnt/hgfs/Python/day4/blog$ python Error.py 
  File "Error.py", line 3
    prin kd
          ^
SyntaxError: invalid syntax
>>> for
  File "<stdin>", line 1
    for
      ^
SyntaxError: invalid syntax


KeyboardInterrupt:Ctrl+C被按下

xpleaf@xpleaf-machine:/mnt/hgfs/Python/day4/blog$ python test.py 
name:^CTraceback (most recent call last):
  File "test.py", line 2, in <module>
    name = raw_input('name:')
KeyboardInterrupt


EOFError:Ctrl+D被按下

xpleaf@xpleaf-machine:/mnt/hgfs/Python/day4/blog$ python EOF.py 
name:Traceback (most recent call last):
  File "EOF.py", line 2, in <module>
    name = raw_input('name:')
EOFError


UnboundLocalError:試圖訪問一個還未被設置的局部變量

程序代碼如下:
name = 'xpleaf'

def sayYourName(mark):
        if mark == 1:
                name = 'yonghaoye'
        else:
                print 'My name is:',name

sayYourName(0)

執行情況如下:
xpleaf@xpleaf-machine:/mnt/hgfs/Python/day4/blog$ python test.py 
My name is:
Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 10, in <module>
    sayYourName(0)
  File "test.py", line 8, in sayYourName
    print 'My name is:',name
UnboundLocalError: local variable 'name' referenced before assignment

注意:如果是sayYourName(1),則不會出現問題,此時相當於在函數中定義了一個局部變量


AttributeError:試圖訪問一個對象沒有的屬性,比如myInst.foo,但是myInst沒有屬性foo

>>> class myClass():
...     pass
... 
>>> myInst = myClass()
>>> myInst.bar = 'spam'
>>> myInst.bar
'spam'
>>> myInst.foo
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: myClass instance has no attribute 'foo'


ValueError:傳入一個調用者不期望的值,即使值的類型是正確的

>>> f = file('myfile.txt','io')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: mode string must begin with one of 'r', 'w', 'a' or 'U', not 'io'


TypeError:傳入對象類型與要求的不符合

>>> num = 3
>>> str = 'name' + num + 'age'
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: cannot concatenate 'str' and 'int' objects


2.Python異常捕捉

    知道了常見的Python異常,就有需要對這些異常進行捕捉了,主要是使用:try...except語句進行異常的捕捉。

    簡單演示一個異常的捕捉,假設這裏要捕捉的異常爲IndexError:

代碼如下:
try:
        a = [1, 2, 3]
        a[3]
except IndexError:
        print '\033[32;1mIndexError!\033[0m'
        
執行情況如下:
xpleaf@xpleaf-machine:/mnt/hgfs/Python/day4/blog$ python test.py 
IndexError!
xpleaf@xpleaf-

    except後面可以只加一個異常,即只捕捉一個異常,當然也可以捕捉多個異常,只是需要捕捉特定異常並且輸出相對應信息時,就不適合把異常都放在一塊進行捕捉了,這裏我們分別捕捉兩個異常,看看情況如何:

代碼如下:
try:
        a = [1, 2, 3]
        a[3]
        mydict = {'name':'xpleaf'}
        mydict['age']

except KeyError:
        print '\033[32;1mKeyError!\033[0m'

except IndexError:
        print '\033[32;1mIndexError!\033[0m'
        
執行情況如下:
xpleaf@xpleaf-machine:/mnt/hgfs/Python/day4/blog$ python test.py 
IndexError!

    上面的代碼中,顯然list和dict都是有錯誤的,但執行程序時,只返回list的異常信息,這說明,try語句在執行時是順序執行的,並非是循環執行,即捕捉到list的異常後,並不會繼續執行下一個語句,只有等異常解除時纔會繼續往下執行。

    當然except後面可以不加任何異常類型,此時,將會捕捉任何前面沒有捕捉到的異常,這適合於一些未可預見的異常情況,如上面的程序,list異常和dict異常是我們可預料的,但假如這時加入一個不可預料的異常時(假設),就需要使用except後面不加異常的方法了:

代碼如下:
try:
        a = [1, 2, 3]
        print a[2]
        mydict = {'name':'xpleaf'}
        print mydict['name']
        print 'Name:',name    #顯然會觸發NameError

except KeyError:
        print '\033[32;1mKeyError!\033[0m'

except IndexError:
        print '\033[32;1mIndexError!\033[0m'
except:
        print 'Something is wrong!'
        
執行情況如下:
xpleaf@xpleaf-machine:/mnt/hgfs/Python/day4/blog$ python test.py 
3
xpleaf
Name: Something is wrong!


3.try語句的其它選項

    執行異常捕捉時,try語句除了有except關鍵字外,還有下面兩個常用的關鍵字:

else:沒有發現異常時會執行(一般可能在做測試時使用)

finally:無論是否發生異常,都會執行

    可做如下的測試:

程序代碼如下:
try:
        name = ['a','b','c']
        name[2]
        mydict = {}
except IndexError,err:
        print '\033[32;1mIndexError!\033[0m',err
except KeyError:
        print '\033[32;1mKeyError!\033[0m'
except:
        print '\033[32;1mSomething is wrong!\033[0m'
else:
        print 'No Error!'
finally:
        print 'Going to exit...'

執行情況如下:
xpleaf@xpleaf-machine:/mnt/hgfs/Python/day4/blog$ python test.py 
No Error!
Going to exit...

    顯然上面的程序也可以做其它語句的測試,功能已經很明顯了,這裏就不做說明了。


4.製作自己的異常

    雖然Python本身內置的異常已經很多,但有些時候我們需要實現自己的異常功能:即當用戶輸入不滿足我們人爲設定的內容時,就會觸發原來我們已經手動定義的異常,以達到某種功能。這裏我們就需要製作自己的異常,當然也需要使用raise關鍵字:

代碼如下:
class XpleafException(Exception):    #這裏Exception是關鍵字
        pass

try:
        name = raw_input('name:').strip()
        if name != 'xpleaf':
                raise XpleafException
except XpleafException:
        print 'No valid name sepecfied...'
        
執行情況如下:
xpleaf@xpleaf-machine:/mnt/hgfs/Python/day4/blog$ python test.py 
name:xpleaf  
xpleaf@xpleaf-machine:/mnt/hgfs/Python/day4/blog$ python test.py 
name:yonghaoye 
No valid name sepecfied...


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