【新人系列】Python 入门（十五）：异常类型
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1. 类型分类
总的来说，编写程序时遇到的错误可大致分为 2 类，分别为语法错误和运行时错误。
1.1 语法错误
语法错误，即解析代码时出现的错误。当代码不符合 Python 语法规则时，Python 解释器在解析时就会报出 SyntaxError 语法错误，与此同时还会明确指出最早探测到错误的语句。
示例：
print"Hello,World!"
Python3 已不再支持上面这种写法，所以在运行时，解释器会报语法错误。
1.2 运行时错误
运行时错误，即程序在语法上都是正确的，但在运行时发生了错误。
示例：
a=1/0
上面这句代码的意思是用 1 除以 0，并赋值给 a。因为 0 作除数是没有意义的，所以运行后会产生运行时错误。
2. 常见异常类型
官网异常定义：https://docs.python.org/3/library/exceptions.html#base-dClasses
在 Python 中，把这种运行时产生错误的情况叫做异常（Exceptions），常见的几种异常情况如下。
3. 异常处理
Python 异常相关的关键字主要有：
3.1 try - except
当发生异常时,我们就需要对异常进行捕获，然后进行相应的处理。python 的异常捕获常用 try…except… 结构，把可能发生错误的语句放在 try 模块里，用 except 来处理异常，每一个 try，都必须至少对应一个 except。
基本语法结构如下所示：
try:
可能产生异常的代码块
except [(Error1, Error2, ... ) [as e] ]:
处理异常的代码块1
except [(Error3, Error4, ... ) [as e] ]:
处理异常的代码块2
except [Exception]:
处理其它异常
举个简单的例子，下面两种写法是等价的，a / 0 在运行时会报异常，但是我用 try…except 捕捉后，就不会抛出异常而是执行 except 中的打印语句。
# 写法一
try:
a = 1
print(a/0)
except:
print("捕获所有异常")
# 写法二
try:
a = 1
print(a/0)
except Exception:
print("捕获所有异常")
如果我想同时捕获多种异常也是可以的，例如下面这个例子，针对不同异常情况进行相应的处理。
try:
a = int(input("输入被除数："))
b = int(input("输入除数："))
c = a / b
print("您输入的两个数相除的结果是：", c)
except (ValueError, ArithmeticError) as e:
print("同时捕获多个异常！")
print("程序发生了数字格式异常、算术异常之一")
print(e)
except FileNotFoundError as e:
print("test1")
except ZeroDivisionError as e:
print("test2")
except:
print("未知异常")
3.2 try - except - else
在原本的 try except 结构的基础上，Python 异常处理机制还提供了一个 else 块，即 try except else 结构。
使用 else 包裹的代码，只有当 try 块没有捕获到任何异常时，才会得到执行；反之，如果 try 块捕获到异常，即调用对应的 except 来处理异常，else 块中的代码也不会得到执行。
try:
result = 20 / int(input('请输入除数：'))
print(result)
except ValueError:
print("必须输入整数")
except ArithmeticError:
print("算术错误，除数不能为 0")
else:
print('没有出现异常')
print("继续执行")
我们再来看一个完整点且复杂点的分析文本的例子，这里将使用方法 split( ) ，这里以空格为分隔符将字符串分拆成多个部分，并将这些部分都存储到一个列表中。
>>> title = "Alice in Wonderland"
>>> title.split()
['Alice','in','Wonderland']
下面将分析多本书，并统计每本书有多少个单词。
def count_words(filename):
try:
with open(filename, encoding='utf-8') as f:
contents = f.read()
except FileNotFoundError:
print(f"Sorry,the file {filename} dose not exist.")
else:
words = contents.split()
num_word = len(words)
print(f"The file {filename} has about {num_words} words.")
filnames = ['alice.txt','siddhartha.txt','moby_dick.txt','little_women.txt']
for filename in filenames:
count_words(filename)
3.3 try - except - finally
Python 异常处理机制还提供了一个 finally 语句，通常用来为 try 快中的程序做扫尾清理工作。
在整个异常处理机制中，finally 语句的功能是：无论 try 块是否发生异常，最终都要进入 finally 语句，并执行其中的代码块。
3.4 raise
当程序出现错误，Python 会自动引发异常，也可以通过 raise 显示地引发异常。一旦执行了 raise 语句，raise 后面的语句将不能执行。
raise 语句的基本语法格式为：
raise [exceptionName [(reason)]]
raise 语句有三种常用的用法：
- raise：单独一个 raise。该语句引发当前上下文中捕获的异常（比如在 except 块中），或默认引发 RuntimeError 异常。
- raise 异常类名称：raise 后带一个异常类名称，表示引发执行类型的异常。
- raise 异常类名称（描述信息）：在引发指定类型的异常的同时，附带异常的描述信息。
对于一些未知的异常，我们就可以通过 raise 来触指定的异常，并通过 try except 相关捕获方法捕获该异常，这样就可以通过人工自定义的异常做相应的处理。
def divide(a, b):
if b == 0:
raise ZeroDivisionError("除数不能为零")
return a / b
try:
print(divide(5, 0))
except ZeroDivisionError as e:
print(f"捕获到异常：{e}")
4. 获取异常信息
在实际调试程序的过程中，有时只获得异常的类型是远远不够的，还需要借助更详细的异常信息才能解决问题。
捕获异常时，有 2 种方式可获得更多的异常信息，分别是：
- 使用 sys 模块中的 exc_info 方法
- 使用 traceback 模块中的相关函数
使用 traceback 模块查看异常传播轨迹，首先需要将 traceback 模块引入，该模块提供了如下两个常用方法：
- traceback.print_exc()：将异常传播轨迹信息输出到控制台或指定文件中。
- format_exc()：返回一个字符串而不是打印到文件。
我们可以直接获取到错误的信息显示出来，并不会影响后续的执行。
import traceback
try:
print(1/0)
except Exception as e:
traceback.print_exc()
print("继续执行")
也可以将获取到的错误信息赋值给一个变量保存起来。
import traceback
try:
print(1/0)
except Exception as e:
error = traceback.format_exc()
print("format_exc 异常信息：", error)
print("继续执行")
