Python基礎(chǔ)教程之異常的示例分析

這篇文章給大家分享的是有關(guān)Python基礎(chǔ)教程之異常的示例分析的內(nèi)容。小編覺得挺實(shí)用的，因此分享給大家做個(gè)參考，一起跟隨小編過來看看吧。

一、摘要

Python使用被稱為異常 的特殊對(duì)象來管理程序執(zhí)行期間發(fā)生的錯(cuò)誤。每當(dāng)發(fā)生讓Python不知所措的錯(cuò)誤時(shí)，它都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)異常對(duì)象。如果你編寫了處理該異常的代碼，程序?qū)⒗^續(xù)運(yùn)行；如果你未對(duì)異常進(jìn)行處理，程序?qū)⑼Ｖ?，并顯示一個(gè)traceback，其中包含有關(guān)異常的報(bào)告。

異常是使用try-except 代碼塊處理的。try-except 代碼塊讓Python執(zhí)行指定的操作，同時(shí)告訴Python發(fā)生異常時(shí)怎么辦。使用了try-except 代碼塊時(shí)，即便出現(xiàn)異常，程序也將繼續(xù)運(yùn)行：顯示你編寫的友好的錯(cuò)誤消息，而不是令用戶迷惑的traceback

二、異常實(shí)操

處理ZeroDivisionError 異常：try-except&try-except-else

在上述traceback中，指出的錯(cuò)誤ZeroDivisionError 是一個(gè)異常對(duì)象。Python無法按你的要求做時(shí)，就會(huì)創(chuàng)建這種對(duì)象。在這種情況下，Python將停止運(yùn)行程序，并指出引發(fā)了哪種異常，而我們可根據(jù)這些信息對(duì)程序進(jìn)行修改。下面我們將使用try-except告訴Python，發(fā)生這種錯(cuò)誤時(shí)怎么辦

將導(dǎo)致錯(cuò)誤的代碼行print(5/0) 放在了一個(gè)try 代碼塊中。如果try 代碼塊中的代碼運(yùn)行起來沒有問題，Python將跳過except 代碼塊；如果try 代碼塊中的代碼導(dǎo)致了錯(cuò)誤，Python將查找這樣的except 代碼塊，并運(yùn)行其中的代碼，即其中指定的錯(cuò)誤與引發(fā)的錯(cuò)誤相同,在這個(gè)示例中，try 代碼塊中的代碼引發(fā)了ZeroDivisionError 異常，因此Python指出了該如何解決問題的except 代碼塊，并運(yùn)行其中的代碼。這樣，用戶看到的是一條友好的錯(cuò)誤消息，而不是traceback,如果try-except 代碼塊后面還有其他代碼，程序?qū)⒔又\(yùn)行，因?yàn)橐呀?jīng)告訴了Python如何處理這種錯(cuò)誤

使用異常避免崩潰：

發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，如果程序還有工作沒有完成，妥善地處理錯(cuò)誤就尤其重要。這種情況經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在要求用戶提供輸入的程序中；如果程序能夠妥善地處理無效輸入，就能再提示用戶提供有效輸入，而不至于崩潰。

print("Give me two numbers, and I'll divide them.")
print("Enter 'q' to quit.")
while True:
 first_number = input("\nFirst number: ")
 if first_number == 'q':
  break
 second_number = input("Second number: ")
 if second_number == 'q':
  break
 answer = int(first_number) / int(second_number)
 print(answer)

這個(gè)程序沒有采取任何處理錯(cuò)誤的措施，因此讓它執(zhí)行除數(shù)為0的除法運(yùn)算時(shí)，它將崩潰：

Give me two numbers, and I'll divide them.
Enter 'q' to quit.
First number: 5
Second number: 0
Traceback (most recent call last):
 File "division.py", line 9, in <module>
  answer = int(first_number) / int(second_number)
ZeroDivisionError: division by zero

程序崩潰可不好，但讓用戶看到traceback也不是好主意。不懂技術(shù)的用戶會(huì)被它們搞糊涂，而且如果用戶懷有惡意，他會(huì)通過traceback獲悉你不希望他知道的信息。例如，他將知道你的程序文件的名稱，還將看到部分不能正確運(yùn)行的代碼。有時(shí)候，訓(xùn)練有素的攻擊者可根據(jù)這些信息判斷出可對(duì)你的代碼發(fā)起什么樣的攻擊。

通過將可能引發(fā)錯(cuò)誤的代碼放在try-except 代碼塊中，可提高這個(gè)程序抵御錯(cuò)誤的能力。錯(cuò)誤是執(zhí)行除法運(yùn)算的代碼行導(dǎo)致的，因此我們需要將它放到try-except 代碼塊中。這個(gè)示例還包含一個(gè)else 代碼塊；依賴于try 代碼塊成功執(zhí)行的代碼都應(yīng)放到else 代碼塊中：

print("Give me two numbers, and I'll divide them.")
print("Enter 'q' to quit.")
while True:
 first_number = input("\nFirst number: ")
 if first_number == 'q':
  break
 second_number = input("Second number: ")
 try:
  answer = int(first_number) / int(second_number)
 except ZeroDivisionError:
  print("You can't divide by 0!")
 else:
  print(answer)

讓Python嘗試執(zhí)行try 代碼塊中的除法運(yùn)算，這個(gè)代碼塊只包含可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的代碼。依賴于try 代碼塊成功執(zhí)行的代碼都放在else 代碼塊中；在這個(gè)示例中，如果除法運(yùn)算成功，我們就使用else 代碼塊來打印結(jié)果。except 代碼塊告訴Python，出現(xiàn)ZeroDivisionError 異常時(shí)該怎么辦。如果try 代碼塊因除零錯(cuò)誤而失敗，我們就打印一條友好的消息，告訴用戶如何避免這種錯(cuò)誤。程序?qū)⒗^續(xù)運(yùn)行，用戶根本看不到traceback：

Give me two numbers, and I'll divide them.
Enter 'q' to quit.
First number: 5
Second number: 0
You can't divide by 0!
First number: 5
Second number: 2
2.5
First number: q

try-except-else 代碼塊的工作原理大致如下：Python嘗試執(zhí)行try 代碼塊中的代碼；只有可能引發(fā)異常的代碼才需要放在try 語句中。有時(shí)候，有一些僅在try 代碼塊成功執(zhí)行時(shí)才需要運(yùn)行的代碼；這些代碼應(yīng)放在else 代碼塊中。except 代碼塊告訴Python，如果它嘗試運(yùn)行try 代碼塊中的代碼時(shí)引發(fā)了指定的異常，該怎么辦。通過預(yù)測(cè)可能發(fā)生錯(cuò)誤的代碼，可編寫健壯的程序，它們即便面臨無效數(shù)據(jù)或缺少資源，也能繼續(xù)運(yùn)行，從而能夠抵御無意的用戶錯(cuò)誤和惡意的攻擊。

處理FileNotFoundError 異常：

使用文件時(shí)，一種常見的問題是找不到文件：你要查找的文件可能在其他地方、文件名可能不正確或者這個(gè)文件根本就不存在。對(duì)于所有這些情形，都可使用try-except 代碼塊以直觀的方式進(jìn)行處理

filename = 'alice.txt'
with open(filename) as f_obj:
 contents = f_obj.read()

當(dāng)我們嘗試打開的文件(alice.txt)不存在時(shí)，python會(huì)報(bào)如下異常：

Traceback (most recent call last):
 File "alice.py", line 3, in <module>
  with open(filename) as f_obj:
FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'alice.txt'

在上述traceback中，最后一行報(bào)告了FileNotFoundError 異常，這是Python找不到要打開的文件時(shí)創(chuàng)建的異常。在這個(gè)示例中，這個(gè)錯(cuò)誤是函數(shù)open() 導(dǎo)致的，因此要處理這個(gè)錯(cuò)誤，必須將try 語句放在包含open() 的代碼行之前：

filename = 'alice.txt'
try:
 with open(filename) as f_obj:
  contents = f_obj.read()
 except FileNotFoundError:
  msg = "Sorry, the file " + filename + " does not exist."
  print(msg)

分析文本：

split()函數(shù)，看看下邊的例子，這個(gè)函數(shù)干了什么

>>> title = "Alice in Wonderland"
>>> title.split()
['Alice', 'in', 'Wonderland']

split() 以空格為分隔符將字符串分拆成多個(gè)部分，并將這些部分都存儲(chǔ)到一個(gè)列表中。結(jié)果是一個(gè)包含字符串中所有單詞的列表，雖然有些單詞可能包含標(biāo)點(diǎn)。為計(jì)算Alice in Wonderland 包含多少個(gè)單詞，我們將對(duì)整篇小說調(diào)用split() ，再計(jì)算得到的列表包含多少個(gè)元素，從而確定整篇童話大致包含多少個(gè)單詞

filename = 'alice.txt'
try:
 with open(filename) as f_obj:
  contents = f_obj.read()
 except FileNotFoundError:
  msg = "Sorry, the file " + filename + " does not exist."
  print(msg)
 else:
  # 計(jì)算文件大致包含多少個(gè)單詞
  words = contents.split()
  num_words = len(words)
  print("The file " + filename + " has about " + str(num_words) + " words.")

將文件alice.txt移到了正確的目錄中，讓try 代碼塊能夠成功地執(zhí)行。對(duì)變量contents （它現(xiàn)在是一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的字符串，包含童話 Alice in Wonderland 的全部文本）調(diào)用方法split() ，以生成一個(gè)列表，其中包含這部童話中的所有單詞。當(dāng)我們使用len() 來確定這個(gè)列表的長(zhǎng)度時(shí)，就知道了原始字符串大致包含多少個(gè)單詞，我們打印一條消息，指出文件包含多少個(gè)單詞，這些代碼都放在else 代碼塊中，因?yàn)閮H當(dāng)try 代碼塊成功執(zhí)行時(shí)才執(zhí)行它們。輸出指出了文件alice.txt包含多少個(gè)單詞

使用多個(gè)文件：

def count_words(filename):
 """計(jì)算一個(gè)文件大致包含多少個(gè)單詞"""
 try:
  with open(filename) as f_obj:
   contents = f_obj.read()
 except FileNotFoundError:
  msg = "Sorry, the file " + filename + " does not exist."
  print(msg)
 else:
  # 計(jì)算文件大致包含多少個(gè)單詞
  words = contents.split()
  num_words = len(words)
  print("The file " + filename + " has about " + str(num_words) +
" words.")

filename = 'alice.txt'
count_words(filename)

然后編寫一個(gè)循環(huán)，調(diào)用這個(gè)函數(shù)讓他分析多個(gè)文件：

filenames = ['alice.txt', 'siddhartha.txt', 'moby_dick.txt', 'little_women.txt']
for filename in filenames:
 count_words(filename)

在filenames列表中的siddhartha.txt文件是不存在的，我們的程序也能正常運(yùn)行，使用try-except 代碼塊提供了兩個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)：避免讓用戶看到traceback；讓程序能夠繼續(xù)分析能夠找到的其他文件。如果不捕獲因找不到siddhartha.txt而引發(fā)的FileNotFoundError 異常，用戶將看到完整的traceback，而程序?qū)⒃趪L試分析 Siddhartha 后停止運(yùn)行——根本不分析 Moby Dick 和 Little Women

在前一個(gè)示例中，我們告訴用戶有一個(gè)文件找不到。但并非每次捕獲到異常時(shí)都需要告訴用戶，有時(shí)候你希望程序在發(fā)生異常時(shí)一聲不吭，就像什么都沒有發(fā)生一樣繼續(xù)運(yùn)行。要讓程序在失敗時(shí)一聲不吭，可像通常那樣編寫try 代碼塊，但在except 代碼塊中明確地告訴Python什么都不要做。Python有一個(gè)pass 語句，可在代碼塊中使用它來讓Python什么都不要做

def count_words(filename):
"""計(jì)算一個(gè)文件大致包含多少個(gè)單詞"""
 try:
  --snip--
 except FileNotFoundError:
  pass
 else:
  --snip--
filenames = ['alice.txt', 'siddhartha.txt', 'moby_dick.txt', 'little_women.txt']
for filename in filenames:
 count_words(filename)

相比于前一個(gè)程序，這個(gè)程序唯一不同的地方是pass 語句?，F(xiàn)在，出現(xiàn)FileNotFoundError 異常時(shí)，將執(zhí)行except 代碼塊中的代碼，但什么都不會(huì)發(fā)生。這種錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)traceback，也沒有任何輸出。用戶將看到存在的每個(gè)文件包含多少個(gè)單詞，但沒有任何跡象表明有一個(gè)文件未找到

pass 語句還充當(dāng)了占位符，它提醒你在程序的某個(gè)地方什么都沒有做，并且以后也許要在這里做些什么。例如，在這個(gè)程序中，我們可能決定將找不到的文件的名稱寫入到文件missing_files.txt中。用戶看不到這個(gè)文件，但我們可以讀取這個(gè)文件，進(jìn)而處理所有文件找不到的問題

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