python之基础篇（九）——异常

alibabamama

　　防伪码：忘情公子著
　　python运行时产生的错误称作异常。
　　语法错误：软件的结构上有错误而导致不能被解释器解释或不能被编译器编译
　　逻辑错误：不完整或不合法的输入所致，也可能是逻辑无法生成、计算或者输出结果需要的过程无法执行等
In [1]: f1 = open('/tmp/a.txt')　　
---------------------------------------------------------------------------
　　
IOError                                   Traceback (most recent call last)
　　
<ipython-input-1-16a084dd29a2> in <module>()
　　
----> 1 f1 = open('/tmp/a.txt')
　　

　　
IOError: [Errno 2] No such file or directory: '/tmp/a.txt'
　　python异常是一个对象，表示错误或意外情况。
　　在python检测到一个错误时，将触发异常：
　　python可以通过异常传导机制传递一个异常对象，发出一个异常情况出现的信号
　　程序员可以在代码中手动触发异常
　　python异常可以理解为：程序出现了错误而在正常控制流以外采取的行为
　　第一阶段：解释器触发异常，此时当前程序流将被打断
　　第二阶段：异常处理，如忽略非致命性错误、减轻错误带来的影响等
　　异常的功用：
　　错误处理：
　　python的默认处理：停止程序，打印错误消息
　　使用try语句处理异常并从异常中恢复
　　事件通知：
　　用于发出有效状态信号
　　特殊情况处理：
　　无法调整代码去处理的场景
　　终止行为：
　　try/finally语句可确保执行必需的结束处理机制
　　非常规控制流程：
　　异常是一种高级跳转（goto）机制
　　检测和处理异常：
　　异常通过try语句来检测：
　　任何在try语句块里的代码都会被监测，以检查有无异常发生
　　try语句主要有两种形式：
　　try-except：检测和处理异常
　　可以有多个except
　　支持使用else子句处理没有探测到异常的时候执行的代码
　　try-finally：仅检查异常并做一些必要的清理工作
　　仅能有一个finally
　　try语句的复合形式：
　　try-except-finally
　　try语句的分句形式：
分句形式说明except:捕捉所有（其他）异常类型except name:只捕捉特定的异常except name, value:捕捉所列的异常和其额外的数据（或实例）except (name1,name2):捕捉任何列出的异常except (name1,name2), value:捕捉任何列出的异常，并取得其额外数据else:如果没有引发异常就运行else语句finally:不论是否有异常此语句都会运行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　　语法如下：
try:　　
    try_suite
　　
except Exception[, reason]:
　　
    except_suite
　　示例：
In [2]: try:　　
   ...:     f1 = open('/tmp/a.txt','r')
　　
   ...: except IOError, e:
　　
   ...:     print 'Cound not open file: ', e
　　
   ...:
　　
Cound not open file:  [Errno 2] No such file or directory: '/tmp/a.txt'
　　try-except-else语句：try语句可以带多个except子句，还可以有一个可选的else子句
　　语法如下：
try:　　
    try_suite
　　
except Exception1[, reason]:
　　
    suite_exception1
　　
except (Exception2,Exception3,...)[, reason]:    #一次捕获多个异常时要定义为元组
　　
    suite
　　
except:    #空except语句用于捕获一切异常
　　
    suite
　　
else:
　　
    else_suite
　　except分句个数没有限制，但else只能有一个。
　　没有异常发生时，else分句才会执行。
　　没有符合的except分句时，异常会向上传递到程序中的之前进入的try中或者到进程的顶层（解释器）。
　　try-finally语句：无论异常是否发生，finally子句都会执行
　　常用于定义必需进行的清理动作，如关闭文件或断开服务器连接等。
　　finally中的所有代码执行完毕后会继续向上一层引发异常。
　　语法如下：
try:　　
    try_suite
　　
finally:
　　
    finally_suite
　　示例：
In [6]: try:　　
   ...:     f = open('/tmp/a.txt','r')
　　
   ...:     f.write('hello world')
　　
   ...: finally:
　　
   ...:     f.close()
　　
   ...:
　　
---------------------------------------------------------------------------
　　
NameError                                 Traceback (most recent call last)
　　
<ipython-input-6-d6c168df377f> in <module>()
　　
      3     f.write('hello world')
　　
      4 finally:
　　
----> 5     f.close()
　　
      6
　　

　　
NameError: name 'f' is not defined    #关闭文件后继续向上触发异常
　　try-except-else-finally语句：
　　语法如下：
try:　　
    try_suite
　　
except Exception1:
　　
    suite1_exception1
　　
except (Exception2,Exception3):
　　
    suite23_exception23
　　
    ...
　　
else:
　　
    else_suite
　　
finally:
　　
    finally_suite
　　可以替换为在try-finally语句中嵌套try-except语句的形式。
　　
　　自定义异常：
　　raise语句可显式触发异常，语法如下：
raise [SomeException [, args [, traceback]]]　　SomeException：可选，异常的名字，仅能使用字符串、类或实例
　　args：可选，以元组的形式传递给异常的参数
　　traceback：可选，异常触发时新生成的一个用于异常-正常化的跟踪记录，多用于重新引发异常时
　　示例：
In [7]: def CrossProduct(seq1,seq2):　　
   ...:     if not seq1 or not seq2:
　　
   ...:         raise ValueError, "Sequence argments must be non-empty"
　　
   ...:     return [(x1,x2) for x1 in seq1 for x2 in seq2]
　　
   ...:
　　

　　
In [8]: seq1 = [1,2,3]
　　

　　
In [9]: seq2 = ['a','b','c']
　　

　　
In [10]: CrossProduct(seq1,seq2)
　　
Out[10]:
　　
[(1, 'a'),
　　
(1, 'b'),
　　
(1, 'c'),
　　
(2, 'a'),
　　
(2, 'b'),
　　
(2, 'c'),
　　
(3, 'a'),
　　
(3, 'b'),
　　
(3, 'c')]
　　

　　
In [11]: list1 = []
　　

　　
In [12]: list2 = []
　　

　　
In [13]: CrossProduct(list1,list2)
　　
---------------------------------------------------------------------------
　　
ValueError                                Traceback (most recent call last)
　　
<ipython-input-13-d19ef5e2307a> in <module>()
　　
----> 1 CrossProduct(list1,list2)
　　

　　
<ipython-input-7-ad40c0770f6d> in CrossProduct(seq1, seq2)
　　
      1 def CrossProduct(seq1,seq2):
　　
      2     if not seq1 or not seq2:
　　
----> 3         raise ValueError, "Sequence argments must be non-empty"
　　
      4     return [(x1,x2) for x1 in seq1 for x2 in seq2]
　　

　　
ValueError: Sequence argments must be non-empty
　　raise语句的用法：
raise语法描述raise exclass触发一个异常，从exclass生成一个实例（不含任何异常参数）raise exclass()同上，但现在不是类：通过函数调用操作符（function calloperator："()"）作用于类名生成一个新的exclass实例，同样也没有异常参数raise exclass, args同上，但同时提供的异常参数args，可以是一个参数也可以是一个元组raise exclass(args)同上raise exlcass, args, tb同上，但提供一个跟踪记录（traceback）对象tb供使用raise exclass, instance　　通过实例触发异常（通常是exclass的实例）：如果实例是exclass的子类实例，那么这个新异常的类型会是子类的类型（而不是exclass）；
　　如果实例即不是exclass的实例也不是exclass子类的实例，那么会复制此实例为异常参数去生成一个新的exclass实例
raise instance通常实例触发异常：异常类型是实例的类型：等价于raise instance.__class__, instance（同上）raise string（过时的）触发字符串异常raise string, args同上，但触发伴随着argsraise string, args, tb同上，但提供了一个跟踪记录（traceback）对象tb供使用raise（1.5新增）重新触发前一个异常，如果之前没有异常，触发TypeError　　对于python而言，异常是作为类存在的，而类实例化以后就是一个对象。
　　这个对象本身并不是对所有异常都一样，它是在解释器捕获到异常以后根据异常本身所属的类别
　　去临时生成的一 个异常对象，然后将这个异常所发生的信息给输出到标准输出中并中止程序运行
　　异常对象：
　　python异常是内置的经典类Exception的子类的实例：
　　为了向后兼容，python还允许使用字符串或任何经典类实例
　　python2.5之后，Exception是从BaseException继承的新式类
　　python自身引发的所有异常都是Exception的子类的实例。
　　大多的标准异常都是由StandardError派生的，其有3个抽象的子类：
　　ArithmeticError：
　　由于算术错误而引发的异常基类
　　OverflowError，ZeroDivisionError，FloatingPointError
　　LookupError：
　　容器在接收到一个无效键或索引时引发的异常的基类
　　IndexError，KeyError
　　EnvironmentError：
　　由于外部原因而导致的异常的基类
　　IOError，OSError，WindowsError
　　python中的标准异常类：
　　AssertionError：断言语句失败
　　AttributeError：属性引用或赋值失效
　　FloatingPointError：浮点型运算失败
　　IOError：I/O操作失败
　　ImportError：import语句不能找到要导入的模块，或者不能找到该模块特别请求的名称
　　IndentationError：解析器遇到了一个由于错误的缩进而引发的语法错误
　　IndexError：用来索引序列的整数超出了范围
　　KeyError：用来索引映射的键不在映射中
　　KeyboardInterrupt：用户按了中断键（Ctrl+c，Ctrl+Break或Delete键）
　　MemoryError：运算耗尽内存
　　NameError：引用了一个不存在的变量名
　　NotImplementedError：由抽象基类引发的异常，用于指示一个具体的子类必须覆盖一个方法
　　OSError：由模块os中的函数引发的异常，用来指示平台相关的错误
　　OverflowError：整数运算的结果太大导致溢出
　　SyntaxError：语法错误
　　SystemError：python本身或某些扩展模块中的内部错误
　　TypeError：对某对象执行了不支持的操作
　　UnboundLocalError：引用未绑定值的本地变量
　　UnicodeError：在Unicode的字符串之间进行转换时发生的错误
　　ValueError：应用于某个对象的操作或函数，这个对象具有正确的类型，但却有不适当的值
　　WindowsError：模块os中的函数引发的异常，用来指示与windows相关的错误
　　ZeroDivisionError：除数为0
　　python中自定义异常类：
　　自定义异常和多重继承：
　　较有效的方法是从自定义异常类和标准异常进行多重继承，例如：
class CustomAttributeError(CustomException, AttributeError):　　
    pass
　　标准库中使用的其它异常：
　　python标准库中的许多模块都定义了自己的异常类，如socket中的socket.error就等同于自定义的异常类
　　assert语句：
　　assert语句用于在程序中引入调试代码。语法如下：
assert condition[, expression]　　如果condition条件满足，则assert不做任何操作；
　　如果condition条件不满足，则assert使用expression作为参数实例化AssertionError并引发结果实例
　　注意：
　　如果运行python时使用了”-O“优化选项，则assert将是一个空操作：编译器不为assert语句生成代码
　　如果运行python时不使用”-O“选项，则__debug__内置变量为True，否则其值为False
　　assert语句相当于以下代码：
if __debug__:　　
    if not condition:
　　
    raise AssertionError, <expression>