1. 异常概述

• 在程序运行过程中，经常会遇到各种错误，这些错误称为“异常”。这些异常有的是由于开发者一时疏忽将关键字敲错导致的，这类错误多数产生的是SyntaxError:invalid syntax（无效的语法），这将直接导致程序不能运行。这类异常是显示的，在开发阶段很容易发现。还有一类异常是隐式的，通常和使用者的操作有关。

Python中常见的异常

异常	描述
NameError	尝试访问一个没有声明的变量引发的错误。
IndexError	索引超出序列范围引发的错误。
IndentationError	缩进错误。
ValueError	传入的值错误。
KeyError	请求一个不存在的字典关键字引发的错误。
IOError	输入输出错误（如要读取的文件不存在）。
ImportError	当import语句无法找到模块或from无法在模块中找到相应的名称时引发的错误。
AttributeError	尝试访问未知的对象属性引发的错误。
TypeError	类型不合适引发的错误。
MemoryError	内存不足。
ZeroDivisionError	除数为0引发的错误。

2. 异常处理语句

1. try…except语句

• Python提供了try…except语句捕获并处理异常。在使用时，把可能产生异常的代码放在try语句块中，把处理结果方法在except语句块中，这样，当try语句块中的代码出现错误，就会执行except语句块中的代码，如果try语句块中的代码没有错误，那么except语句块将不会执行。具体语法格式如下：

try:
	block1
except [ExceptionName [as alias]]:
	block2
# block1：表示可能出现错误的代码。
# ExcepltionName [as alias]：可选参数，用于指定要捕获的异常。其中，ExceptionName表示要捕获的异常名称，如果在其右侧加上as alias，则表示为当前的异常指定一个别名，通过该别名可以记录异常的具体内容。
# block2：表示进行异常处理的代码块。在这里可以输出固定的提示信息，也可以通过别名输出异常的具体内容。

• 在使用try…except语句捕获异常时，如果在except后面不指定异常名称，则表示捕获全部异常。
• 使用try…except语句铺货异常后，当程序出错时，输出错误信息后，程序会继续执行。

示例一 模拟幼儿园分苹果（除数不能为0）

• 用try…except语句捕获执行devision()函数可能抛出的ZeroDivisionError（除数为零）异常。

def division():
    "'功能：分苹果'"
    print("\n==================分苹果=====================\n")
    apple = int(input("请输入苹果的个数："))      # 输入苹果的个数
    children = int(input("请输入来了几个小朋友："))
    result = apple // children      # 计算每人分几个苹果
    remain = apple - result * children     # 计算余下几个苹果
    if remain > 0:
        print(apple, "个苹果，平均分给", children, "个小朋友，每人分", result, "个，剩下", remain, "个。")
    else:
        print(apple, "个苹果，平均分给", children, "个小朋友，每人分", result, "个。")


if __name__ == "__main__":
    try:      # 捕获异常
        division()       # 调用分苹果的函数
    except ZeroDivisionError:              # 处理异常
        print("\n出错了~_~——苹果不能被0个小朋友分！")

• 运行结果：
  
• 如果输入苹果的个数为小数时，将直接抛出异常：
  
• 在上面的基础上再添加一个except语句，用于处理抛出ValueError异常的情况。

def division():
    "'功能：分苹果'"
    print("\n==================分苹果=====================\n")
    apple = int(input("请输入苹果的个数："))      # 输入苹果的个数
    children = int(input("请输入来了几个小朋友："))
    result = apple // children      # 计算每人分几个苹果
    remain = apple - result * children     # 计算余下几个苹果
    if remain > 0:
        print(apple, "个苹果，平均分给", children, "个小朋友，每人分", result, "个，剩下", remain, "个。")
    else:
        print(apple, "个苹果，平均分给", children, "个小朋友，每人分", result, "个。")


if __name__ == "__main__":
    try:      # 捕获异常
        division()       # 调用分苹果的函数
    except ZeroDivisionError:              # 处理异常
        print("\n出错了~_~——苹果不能被0个小朋友分！")
    except ValueError as e:        # 处理ValueError异常
        print("输入错误：", e)      # 输出错误原因

• 再次运行程序，输入苹果的个数为小数时，将不再直接抛出异常，而是显示友好的提示：
  
• 在捕获异常时，如果需要同时处理多个异常，也可以采用下面的代码实现：

try:                      # 捕获异常
	division()              # 调用分苹果的函数
except (ValueError, ZeroDivisionError) as e:     # 处理异常
	print("出错了，原因是：", e)      # 显示出错原因

2. try…except…else语句

• 在Python中，还有另一种异常处理结构，它是try…except…else语句，也就是在原来try…except语句的基础上再添加一个else子句，用于指定当try语句块中没有发现异常时要执行的语句块。该语句块中的内容当try语句中发现异常时，将不被执行。

def division():
    "'功能：分苹果'"
    print("\n==================分苹果=====================\n")
    apple = int(input("请输入苹果的个数："))      # 输入苹果的个数
    children = int(input("请输入来了几个小朋友："))
    result = apple // children      # 计算每人分几个苹果
    remain = apple - result * children     # 计算余下几个苹果
    if remain > 0:
        print(apple, "个苹果，平均分给", children, "个小朋友，每人分", result, "个，剩下", remain, "个。")
    else:
        print(apple, "个苹果，平均分给", children, "个小朋友，每人分", result, "个。")


if __name__ == "__main__":
    try:      # 捕获异常
        division()       # 调用分苹果的函数
    except ZeroDivisionError:              # 处理异常
        print("\n出错了~_~——苹果不能被0个小朋友分！")
    except ValueError as e:        # 处理ValueError异常
        print("输入错误：", e)      # 输出错误原因
    else:      # 没有抛出异常时执行
        print("分苹果顺利完成...")

• 运行结果如下：
  

3. try…except…finally语句

• 完整的异常处理语句应该包含finally代码块，通常情况下，无论程序中有无异常产生，finally代码块中的代码都会被执行。基本格式如下：

try:
	block1
except [ExceptionName [as alias]]:
	block2
finally:
	block3

• 对于try…except…finally语句的理解并不复杂，它只是比try…except语句多了一个finally语句，如果程序中有一些在任何情形中都必须执行的代码，name就可以将它们放在finally语句的区块中。
• 使用except子句是为了允许处理异常。无论是否引发了异常，使用finally子句都可以执行清理代码。如果分配了昂贵或有限的资源（如打开文件），则应将释放这些资源的代码放置在finally块中。

def division():
    "'功能：分苹果'"
    print("\n==================分苹果=====================\n")
    apple = int(input("请输入苹果的个数："))      # 输入苹果的个数
    children = int(input("请输入来了几个小朋友："))
    result = apple // children      # 计算每人分几个苹果
    remain = apple - result * children     # 计算余下几个苹果
    if remain > 0:
        print(apple, "个苹果，平均分给", children, "个小朋友，每人分", result, "个，剩下", remain, "个。")
    else:
        print(apple, "个苹果，平均分给", children, "个小朋友，每人分", result, "个。")


if __name__ == "__main__":
    try:      # 捕获异常
        division()       # 调用分苹果的函数
    except ZeroDivisionError:              # 处理异常
        print("\n出错了~_~——苹果不能被0个小朋友分！")
    except ValueError as e:        # 处理ValueError异常
        print("输入错误：", e)      # 输出错误原因
    else:                       # 没有抛出异常时执行
        print("分苹果顺利完成...")
    finally:                      # 无论是否抛出异常都执行
        print("进行了一次分苹果操作")

• 运行结果如下：
  
• 至此，已经介绍了异常处理语句的try…except、try…except…else和try…except…finally等形式。下图是异常处理语句的不同子句到的执行关系：
  

4. 使用raise语句抛出异常

• 如果某个函数或方法可能会产生异常，但不想在当前函数或方法中处理这个异常，则可以使用raise语句在函数或方法中抛出异常。raise语句的基本格式如下：

raise [ExceptionName [(reason)]]

• 其中，ExceptionName[(reason)]为可选参数，用于指定抛出的异常名称，以及异常信息的相关描述。如果省略，就会把当前的错误原样抛出。
• ExceptionName(reason)参数中的“(reason)”也可以省略，如果省略，则在抛出异常时，不附带任何描述信息。

示例一 模拟分苹果

def division():
    "'功能：分苹果'"
    print("\n=========================分苹果了===============\n")
    apple = int(input("请输入苹果的个数："))     # 输入苹果的个数
    children = int(input("请输入来了几个小朋友："))
    if apple < children:
        raise ValueError("苹果太少了，不够分...")
    result = apple // children      # 计算每个人分得到几个苹果
    remain  = apple - result * children        # 计算余下几个苹果
    if remain > 0:
        print(apple, "个苹果，平均分给", children, "个小朋友，每人分", result, "个，剩下", remain, "个。")
    else:
        print(apple, "个苹果，平均分给", children, "个小朋友，每人分", result, "个。")


if __name__ == "__main__":
    try:                               # 捕获异常
        division()             # 调用分苹果函数
    except ZeroDivisionError:      # 处理除零异常
        print("\n出错了~_~——苹果不能被0个小朋友分！")
    except ValueError as e:               # ValueError
        print("\n出错了 ~_~——", e)

• 运行结果如下：
  
  
• 在应用raise抛出异常时，要尽量选择合理的异常对象，而不应该抛出一个与实际内容不相关的异常。

5. 使用assert语句进行调试

• 除了使用开发工具自带的调试工具进行调试外，还可以在代码中通过print()函数把可能出现问题的变量输出进行查看，但是这种方法会产生很多垃圾信息。所以调试之后还需要将其删除，比较麻烦。所以，Python还提供了另外的方法：使用assert语句调试。
• assert的中文意思是断言，它一般用于对程序某个时刻必须满足的条件进行验证。assert语句的基本语法如下：

assert expression [, reson]
# expression：条件表达式，如果表达式的值为真，什么都不做，如果为假，则抛出AssertionError异常。
# reason：可选参数，用于对判断条件进行描述，为了以后更好地知道哪里出现了问题。

示例

def division():
    "'功能：分苹果'"
    print("\n=========================分苹果了===============\n")
    apple = int(input("请输入苹果的个数："))  # 输入苹果的个数
    children = int(input("请输入来了几个小朋友："))
    assert apple > children, "苹果不够分"     # 应用断言调试
    result = apple // children  # 计算每个人分得到几个苹果
    remain = apple - result * children  # 计算余下几个苹果
    if remain > 0:
        print(apple, "个苹果，平均分给", children, "个小朋友，每人分", result, "个，剩下", remain, "个。")
    else:
        print(apple, "个苹果，平均分给", children, "个小朋友，每人分", result, "个。")


if __name__ == "__main__":
    division()      # 调用分苹果的函数

• 运行结果如下：
  
• 通常情况下，assert语句可以和异常处理语句结合使用，上面的代码可以改成如下：

def division():
    "'功能：分苹果'"
    print("\n=========================分苹果了===============\n")
    apple = int(input("请输入苹果的个数："))  # 输入苹果的个数
    children = int(input("请输入来了几个小朋友："))
    assert apple > children, "苹果不够分"     # 应用断言调试
    result = apple // children  # 计算每个人分得到几个苹果
    remain = apple - result * children  # 计算余下几个苹果
    if remain > 0:
        print(apple, "个苹果，平均分给", children, "个小朋友，每人分", result, "个，剩下", remain, "个。")
    else:
        print(apple, "个苹果，平均分给", children, "个小朋友，每人分", result, "个。")


if __name__ == "__main__":
    try:
        division()      # 调用分苹果的函数
    except AssertionError as e:     # 处理AssertionError异常
        print("\n输入有误：", e)

• 运行结果如下：
  
• assert语句只在调试阶段有效。我们可以通过在执行python命令时加入-O（大写）参数来关闭assert语句。

E:
cd E:\program\Python\Code
python -O file_name.py