1-异常介绍

1-2-什么是异常

异常是程序运行时发生的错误或异常情况，它会中断正常的程序执行流程；

Python使用异常处理机制来处理这些运行时错误。

1-4-为什么要捕获异常

异常会中断程序的执行;

1-3-异常中的基本概念

异常（Exception）：

当程序在运行过程中遇到错误时，Python会创建一个异常对象来表示这个错误。如果该异常对象没有被处理，程序就会终止，并显示一个错误信息。

捕获（Catch）：

通过使用try和except语句，可以捕获并处理异常，防止程序因为异常而崩溃。

抛出（Raise）：

使用raise关键字可以手动抛出一个异常。

bug:

英文是虫子的意思,在计算机和软件工程领域中，指的是程序中存在的错误或缺陷。

2-异常语法

2-1-基本语法

2-1-1-语法

try:
    可能发生的错误代码
except:
    如果发生错误执行的代码

2-1-2-例子

try:
    number = 10 / 0  # 这里会产生一个除以零的错误
except:
    print(" concurrent error")  

输出结果

2-2-Python内置异常类型

Python提供了多种内置异常类型，每种类型都代表了一类特定的错误情况。下面是一些常见的异常类型及其简单的例子

2-2-1-ZeroDivisionError

当除数为零时抛出

try:
        result = 10 / 0
    except ZeroDivisionError as e:
        print("捕获到一个除以零的错误:", e)

2-2-2-ValueError

当内建操作或函数接收到正确类型但值不合适时抛出

 try:
        int("不适用的值")
    except ValueError as e:
        print("捕获到一个值错误:", e)

2-2-3-TypeError

当操作或函数应用于不适当类型的对象时抛出

try:
        "数字" + 5
    except TypeError as e:
        print("捕获到一个类型错误:", e)

2-2-4-IndexError

当尝试访问列表、元组或其他序列中不存在的索引时抛出。

my_list = [1, 2, 3]
    try:
        print(my_list[5])
    except IndexError as e:
        print("捕获到一个索引错误:", e)

2-2-5-KeyError

当在字典中查找不存在的键时抛出。

my_dict = {"name": "张三", "age": 22}
    try:
        print(my_dict["gender"])
    except KeyError as e:
        print("捕获到一个键错误:", e)

2-2-6-FileNotFoundError

尝试打开不存在的文件时抛出（Python 3.x版本）

try:
        with open('不存在的文件.txt', 'r') as f:
            content = f.read()
    except FileNotFoundError as e:
        print("捕获到一个文件未找到错误:", e)

2-2-7-ImportError

当导入模块或包失败时抛出。

try:
        import 非存在的模块
    except ImportError as e:
        print("捕获到一个导入错误:", e)

2-2-8-AttributeError

当对对象引用了不存在的属性或方法时抛出。

 class MyClass:
        pass

    obj = MyClass()
    try:
        obj.non_existent_method()
    except AttributeError as e:
        print("捕获到一个属性错误:", e)

这些只是Python提供的众多异常类型中的一部分。通过了解并使用适当的异常处理，可以让你的程序更加健壮和易于维护。此外，你也可以定义自己的异常类型来表示特定的应用逻辑错误。

2-3-多个异常语法

2-3-1-语法

try:
    # 可能会发生异常的代码块
except  ExceptionType1 as e:
    # 处理ExceptionType1类型的异常
except  ExceptionType2 as e:
    # 处理ExceptionType2类型的异常

2-3-2-例子

try:
    number = 10 / 0  # 这里会产生一个除以零的错误
except ZeroDivisionError:
    print("error: can't divide by zero")
except ValueError:
    print("error: please check the input value")
print("Hello Python!") 

输出结果

2-4-使用else块

2-4-1-语法

try: # 可能会发生异常的代码块 except ExceptionType1 as e: # 处理ExceptionType1类型的异常 except ExceptionType2 as e: # 处理ExceptionType2类型的异常 else: # 如果没有发生任何异常，则执行此代码块

try:
    # 可能会发生异常的代码块
except ExceptionType1 as e:
    # 处理ExceptionType1类型的异常
except ExceptionType2 as e:
    # 处理ExceptionType2类型的异常
else:
    # 如果没有发生任何异常，则执行此代码块

2-4-2-例子

try: num = int("100") except ValueError as e: print(f"捕获到一个值错误: {e}") else: print("转换成功:", num)

try:
    num = int("100")
except ValueError as e:
    print(f"捕获到一个值错误: {e}")
else:
    print("转换成功:", num)

输出结果

转换成功:100

2-5-使用finally块

2-5-1-语法

try:
    # 可能会发生异常的代码块
except ExceptionType1 as e:
    # 处理ExceptionType1类型的异常
except ExceptionType2 as e:
    # 处理ExceptionType2类型的异常
else:
    # 如果没有发生任何异常，则执行此代码块
finally:
    # 无论是否发生异常，都会执行此代码块

2-5-2-例子

try:
    file = open('testfile.txt', 'r')
    content = file.read()
except FileNotFoundError as e:
    print(f"捕获到一个文件未找到错误: {e}")
finally:
    file.close()  # 确保文件被关闭
    print("文件已关闭")

3-自定义异常类型

后续学习面向对象部分补充

4-异常的传递

在Python中，异常具有传递性（也称为冒泡或传播），这意味着如果在一个函数内部发生了异常，并且该异常没有在该函数内被捕获处理，那么这个异常会沿着调用栈向上传递，直到被某个调用者捕获为止。如果一直上溯到最顶层的调用都没有被捕获，程序将会因未处理的异常而终止运行，并打印出一个错误信息。

4-1-异常传递的基本概念

1. 局部处理：如果在函数内部发生异常，并且在该函数内使用try-except块捕获了该异常，则异常不会向外层传播。
2. 向外传播：如果没有在函数内捕获异常，它将向外层（即调用该函数的地方）传播，继续寻找是否有try-except块可以处理它。
3. 最终处理：如果异常传到了最外层仍未被捕获，Python解释器会处理该异常，通常会导致程序终止并输出异常信息。

4-2-示例代码

以下是一个简单的例子来展示异常如何通过调用栈传递：

def func_a():
    print("进入func_a")
    func_b()
    print("离开func_a")  # 如果func_b抛出了未处理的异常，这行不会被执行

def func_b():
    print("进入func_b")
    func_c()
    print("离开func_b")  # 如果func_c抛出了未处理的异常，这行不会被执行

def func_c():
    print("进入func_c")
    raise ValueError("这是来自func_c的异常")
    print("离开func_c")  # 这行永远不会被执行，因为异常在此处抛出

# 主程序
try:
    func_a()
except ValueError as e:
    print(f"捕获到异常: {e}")

在这个例子中：

• func_c() 抛出了一个ValueError异常。
• 因为func_c()中没有捕获这个异常，所以它传递给了func_b()，然后是func_a()。
• 最终，这个异常被主程序中的try-except块捕获并处理。

4-3-注意事项

4-3-1-异常

当在一个except块中再次抛出异常时，可以使用raise语句加上原始异常作为参数，形成异常链，这样可以帮助追踪异常的根本原因。

try:
    x = 1 / 0
except ZeroDivisionError as err:
    raise ValueError("除数不能为零") from err

4-3-2-finally块

无论是否发生异常，finally块中的代码都会执行。这对于清理资源非常有用，如关闭文件或网络连接等。

理解异常的传递机制对于构建健壮的应用程序至关重要，它允许你在适当的位置处理异常，从而避免程序崩溃并提供有意义的错误信息给用户。