第 9 章 異常和錯誤

簡介

	異常指程序運行過程中出現的非正常現象，例如用戶輸入錯誤、除數爲零、需 要處理的文件不存在、
數組下標越界等。 所謂異常處理，就是指程序在出現問題時依然可以正確的執行剩餘的程序，而 不會
因爲異常而終止程序執行。
	python 中，引進了很多用來描述和處理異常的類，稱爲異常類。異常類定義中 包含了該類異常的信
息和對異常進行處理的方法。

下面較爲完整的展示了 python 中內建異常類的繼承層次：

python 中一切都是對象，異常也採用對象的方式來處理。處理過程：

1. 拋出異常：

	在執行一個方法時，如果發生異常，則這個方法生成代表該 異常的一個對象，停止當前執行路徑，
並把異常對象提交給解釋器。

2. 捕獲異常：

	解釋器得到該異常後，尋找相應的代碼來處理該異常。

一、try…一個 except 結構

try…except 是最常見的異常處理結構。結構如下：

			try: 
				被監控的可能引發異常的語句塊 
			except BaseException [as e]: 
				異常處理語句塊 
	try 塊包含着可能引發異常的代碼，except 塊則用來捕捉和處理髮生的異常。執行的時 候，如果try塊
中沒有引發異常，則跳過 ecept 塊繼續執行後續代碼；
	執行的時候，如果 try塊中發生了異常，則跳過 try 塊中的後續代碼，跳到相應的except塊中處理異常；			
異常處理完後，繼續執行後續代碼。

二、try…多個 except 結構

	上面的結構可以捕獲所有的異常，工作中也很常見。但是，從經典理論考慮，一般建議儘量捕獲
可能出現的多個異常（按照先子類後父類的順序），並且針對性的寫出異常處理代 碼。爲了避免遺
漏可能出現的異常，可以在最後增加 BaseException。結構如下：
			try: 
				被監控的、可能引發異常的語句塊 
			except Exception1: 
				處理 Exception1 的語句塊 
			except Exception2: 
				處理 Exception2 的語句塊 
			... 
			...
			...
			except BaseException： 
				處理可能遺漏的異常的語句塊

三、try…except…else 結構

	try...except...else結構增加了“else 塊”。如果try塊中沒有拋出異常，則執行 else 塊。如果try塊中
拋出異常，則執行except塊，不執行else塊。

四、try…except…finally 結構

	try...except...finally 結構中，finally塊無論是否發生異常都會被執行；通常用來釋放 try 塊中申請
的資源。

五、return 語句和異常處理問題

	由於return有兩種作用：結束方法運行、返回值。我們一般不把return放到異常處理結構中，而是
放到方法最後。

示例代碼：

def test01():
    print("step1")
    try:
        x = 3/0
        # return "a"
    except:
        print("step2")
        print("異常：0 不能做除數")
        # return "b"
    finally:
        print("step3")
        # return "c"
    print("step4")
    # 一般不要將return語句放到try、except、else、 finally塊中，
    # 會發生一些意想不到的錯誤。建議放到方法最後。
    return "d"


print(test01())
=====================運行結果=============================
step1
step2
異常：0 不能做除數
step3
step4
e
=====================運行結果=============================

六、常見異常彙總

七、with 上下文管理

	finally塊由於是否發生異常都會執行，通常我們放釋放資源的代碼。其實，我們可以通過with上下文
管理，更方便的實現釋放資源的操作。

with 上下文管理的語法結構如下：

	with context_expr [ as var]： 
		語句塊
		
	with 上下文管理可以自動管理資源，在with代碼塊執行完畢後自動還原進入該代碼之前的現場
或上下文。不論何種原因跳出with塊，不論是否有異常，總能保證資源正常釋放。極大的簡化了工
作，在文件操作、網絡通信相關的場合非常常用。

八、trackback 模塊

使用 Traceback 模塊打印異常信息，示例代碼：

import traceback

file_path = "E:\PythonProject\File_Test\學習文件\\file01.txt"
try:
    a = 1 / 0
except:
    traceback.print_exc()  # 打印異常信息
    with open(r"{0}".format(file_path), "a") as f:
        traceback.print_exc(file=f)   # 使用 traceback 將異常信息寫入日誌文件
        print('寫入信息！！！')
=====================運行結果=============================
Traceback (most recent call last):
  File "E:/PythonProject/CSDNPythonLearn/exception/exception_test02.py", line 5, in <module>
    a = 1 / 0
ZeroDivisionError: division by zero
=====================運行結果=============================

九、自定義異常類

	程序開發中，有時候我們也需要自己定義異常類。自定義異常類一般都是運行時異常，通常
繼承Exception或其子類即可。命名一般以Error、Exception爲後綴

示例代碼：

class ScoreError(Exception):

    def __init__(self, error_info):
        Exception.__init__(self)
        self.error_info = error_info

    def __str__(self):
        return str(self.error_info) + '錄入分數錯誤，應在0-101之間！！！'


if __name__ == "__main__":
    score = int(input("請輸入一個分數："))
    if score < 0 or score > 100:
        raise ScoreError(score)
    else:
        print("分數輸入正確，請確認：{0}".format(score))
=====================運行結果=============================
請輸入一個分數：777
Traceback (most recent call last):
  File "E:/PythonProject/CSDNPythonLearn/exception/exception_test03.py", line 14, in <module>
    raise ScoreError(score)
__main__.ScoreError: 777錄入分數錯誤，應在0-101之間！！！
=====================運行結果=============================

學習來自：北京尚學堂高琪老師 Python 400集