异常处理

异常就是运行期检测到的错误。计算机语言针对可能出现的错误定义了异常类型，某种错误引发对应的异常时，异常处理程序将被启动，从而恢复程序的正常运行。

1. Python 标准异常总结

BaseException：所有异常的 基类Exception：常规异常的 基类StandardError：所有的内建标准异常的基类ArithmeticError：所有数值计算异常的基类FloatingPointError：浮点计算异常OverflowError：数值运算超出最大限制ZeroDivisionError：除数为零AssertionError：断言语句（assert）失败AttributeError：尝试访问未知的对象属性EOFError：没有内建输入，到达EOF标记EnvironmentError：操作系统异常的基类IOError：输入/输出操作失败OSError：操作系统产生的异常（例如打开一个不存在的文件）WindowsError：系统调用失败ImportError：导入模块失败的时候KeyboardInterrupt：用户中断执行LookupError：无效数据查询的基类IndexError：索引超出序列的范围KeyError：字典中查找一个不存在的关键字MemoryError：内存溢出（可通过删除对象释放内存）NameError：尝试访问一个不存在的变量UnboundLocalError：访问未初始化的本地变量ReferenceError：弱引用试图访问已经垃圾回收了的对象RuntimeError：一般的运行时异常NotImplementedError：尚未实现的方法SyntaxError：语法错误导致的异常IndentationError：缩进错误导致的异常TabError：Tab和空格混用SystemError：一般的解释器系统异常TypeError：不同类型间的无效操作ValueError：传入无效的参数UnicodeError：Unicode相关的异常UnicodeDecodeError：Unicode解码时的异常UnicodeEncodeError：Unicode编码错误导致的异常UnicodeTranslateError：Unicode转换错误导致的异常

异常体系内部有层次关系，Python异常体系中的部分关系如下所示：

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2. Python标准警告总结

Warning：警告的基类DeprecationWarning：关于被弃用的特征的警告FutureWarning：关于构造将来语义会有改变的警告UserWarning：用户代码生成的警告PendingDeprecationWarning：关于特性将会被废弃的警告RuntimeWarning：可疑的运行时行为(runtime behavior)的警告SyntaxWarning：可疑语法的警告ImportWarning：用于在导入模块过程中触发的警告UnicodeWarning：与Unicode相关的警告BytesWarning：与字节或字节码相关的警告ResourceWarning：与资源使用相关的警告

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3. try - except 语句

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

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，那么对应的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。

【例子】

try: f = open('test.txt') print(f.read()) f.close() except OSError: print('打开文件出错') # 打开文件出错

【例子】

try: f = open('test.txt') print(f.read()) f.close() except OSError as error: print('打开文件出错\n原因是：' + str(error)) # 打开文件出错 # 原因是：[Errno 2] No such file or directory: 'test.txt'

一个try语句可能包含多个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。

【例子】

try: int("abc") s = 1 + '1' f = open('test.txt') print(f.read()) f.close() except OSError as error: print('打开文件出错\n原因是：' + str(error)) except TypeError as error: print('类型出错\n原因是：' + str(error)) except ValueError as error: print('数值出错\n原因是：' + str(error)) # 数值出错 # 原因是：invalid literal for int() with base 10: 'abc'

【例子】

dict1 = {'a': 1, 'b': 2, 'v': 22} try: x = dict1['y'] except LookupError: print('查询错误') except KeyError: print('键错误') else: print(x) # 查询错误

try-except-else语句尝试查询不在dict中的键值对，从而引发了异常。这一异常准确地说应属于KeyError，但由于KeyError是LookupError的子类，且将LookupError置于KeyError之前，因此程序优先执行该except代码块。所以，使用多个except代码块时，必须坚持对其规范排序，要从最具针对性的异常到最通用的异常。

【例子】

dict1 = {'a': 1, 'b': 2, 'v': 22} try: x = dict1['y'] except KeyError: print('键错误') except LookupError: print('查询错误') else: print(x) # 键错误

【例子】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组。

try: s = 1 + '1' int("abc") f = open('test.txt') print(f.read()) f.close() except (OSError, TypeError, ValueError) as error: print('出错了！\n原因是：' + str(error)) # 出错了！ # 原因是：unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

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4. try - except - finally 语句

try: 检测范围 except Exception[as reason]: 出现异常后的处理代码 finally: 无论如何都会被执行的代码

不管try子句里面有没有发生异常，finally子句都会执行。

如果一个异常在try子句里被抛出，而又没有任何的except把它截住，那么这个异常会在finally子句执行后被抛出。

【例子】

def divide(x, y): try: result = x / y print("result is", result) except ZeroDivisionError: print("division by zero!") finally: print("executing finally clause") divide(2, 1) # result is 2.0 # executing finally clause divide(2, 0) # division by zero! # executing finally clause divide("2", "1") # executing finally clause # TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'str'

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5. try - except - else 语句

如果在try子句执行时没有发生异常，Python将执行else语句后的语句。

try: 检测范围 except: 出现异常后的处理代码 else: 如果没有异常执行这块代码

使用except而不带任何异常类型，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: 检测范围 except(Exception1[, Exception2[,...ExceptionN]]]): 发生以上多个异常中的一个，执行这块代码 else: 如果没有异常执行这块代码

【例子】

try: fh = open("testfile", "w") fh.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") fh.close() # 内容写入文件成功

注意：else语句的存在必须以except语句的存在为前提，在没有except语句的try语句中使用else语句，会引发语法错误。

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6. raise语句

Python 使用raise语句抛出一个指定的异常。

【例子】

try: raise NameError('HiThere') except NameError: print('An exception flew by!') # An exception flew by!

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练习题：

1、猜数字游戏

题目描述:

电脑产生一个零到100之间的随机数字，然后让用户来猜，如果用户猜的数字比这个数字大，提示太大，否则提示太小，当用户正好猜中电脑会提示，“恭喜你猜到了这个数是…”。在用户每次猜测之前程序会输出用户是第几次猜测，如果用户输入的根本不是一个数字，程序会告诉用户"输入无效"。

(尝试使用try catch异常处理结构对输入情况进行处理)

获取随机数采用random模块。

# your code here