《Python零基础快乐学习之旅》学习笔记15——程序调试与异常处理

Bertha 。 2022-10-27 01:36 133阅读 0赞

# 第15章 程序调试与异常处理 #

## 15.1 程序异常 ##

### 15.1.1 除数为0的错误 ###

程序实例：

def division(x, y):
        return x / y
    
    print(division(10,2))
    print(division(5, 2))
    print(division(3, 0))

执行结果：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3VzZXJuYW1lNjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70]

由于最后一行输出中，传入的第2个参数为0，导致出现`ZeroDivisionError: division by zero`错误。

### 15.1.2 try/except ###

使用**try/except**语句可以捕获异常，它的语法格式如下：

try:
        指令		# 预设可能引发错误异常的指令
    except 异常对象1	# 如ZeroDivisionError
    	异常处理程序1

**try**语句按照如下方式工作：

*  首先，执行try子句（在关键字try和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。
 *  如果一个异常没有与任何的except匹配，那么该异常将被传递给上层的try中。

一个try语句可能包含多个except子句，分别用来处理不同的特定的异常，但最多只有一个分支会被执行。处理程序只针对对应的try子句中的异常进行处理。

程序实例：

def division(x, y):
        try:                   # try - except指令
            return x / y 
        except ZeroDivisionError:   # 除数为0时执行
            print("除数不能为0!")
    
    print(division(4, 2))
    print(division(4, 0))
    print(division(3, 2))

执行结果：

2.0
    除数不能为0!
    None
    1.5

如果在执行try子句的过程中发生了异常，但这个异常不是预设的except异常对象，表示异常未被捕捉到，此时依旧会出现错误信息。

程序实例：

def division(x, y):
        try:                   # try - except指令
            return x / y 
        except ZeroDivisionError:   # 除数为0时执行
            print("除数不能为0!")
    
    print(division(4, 2))
    print(division(4, 0))
    print(division(2, 'b'))
    print(division(3, 2))

执行结果：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3VzZXJuYW1lNjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

由执行结果可以看出，新出现的异常为**TypeError**，而在程序中没有设计对应的异常处理程序。因此需要对程序进行扩充。

def division(x, y):
        try:                   # try - except指令
            return x / y 
        except ZeroDivisionError:   # 除数为0时执行
            print("除数不能为0!")
        except TypeError:           # 类型错误
            print("除法数据类型不符！")
    
    print(division(4, 2))
    print(division(4, 0))
    print(division(2, 'b'))
    print(division(3, 2))

执行结果：

2.0
    除数不能为0!
    None
    除法数据类型不符！
    None
    1.5

### 15.1.3 try/except … else ###

**try/except**语句还有一个可选的else子句。这个子句在使用时必须放在所有的except子句之后。在try子句中**没有发生任何异常**时，else子句才会执行。语法格式如下：

try:
        指令			# 预先设想可能引发异常的指令
    except 异常对象1:
        异常处理程序1
    else:
        正确处理程序	# 没有异常时执行此区块指令

程序实例：

def division(x, y):
        try:                   # try - except指令
            ans = x / y 
        except ZeroDivisionError:   # 除数为0时执行
            print("除数不能为0!")
        except TypeError:           # 类型错误
            print("除法数据类型不符！")
        else:
            return ans
    
    print(division(4, 2))
    print(division(4, 0))
    print(division(2, 'b'))
    print(division(3, 2))

执行结果：

2.0
    除数不能为0!
    None
    除法数据类型不符！
    None
    1.5

### 15.1.4 找不到文档的错误FileNotFoundError ###

程序设计时一个经常发生的异常是打开文档时找不到文档，这时会产生**FileNotFoundError**异常。

程序实例：

fn = 'data15_3.txt'   # 设置要打开的文件
    try:
        with open(fn) as file_Obj:  # 以只读模式打开文件，返回file_Obj
            data = file_Obj.read    # 读取文件内容到data
    except FileNotFoundError:
        print("找不到 %s 文档" % fn)
    else:
        print(data)

执行结果：

找不到 data15_3.txt 文档

## 15.2 常见的异常对象 ##

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">异常对象名称</th> 
   <th align="center">说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center"><strong>AttributeError</strong></td> 
   <td align="center">通常是指对象没有这个属性</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><strong>Exception</strong></td> 
   <td align="center">通用型异常，一般错误皆可使用</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><strong>FileNotFoundError</strong></td> 
   <td align="center">找不到open()打开的文档</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><strong>IOError</strong></td> 
   <td align="center">在输入或输出时发生错误</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><strong>IndexError</strong></td> 
   <td align="center">索引超出范围区间</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><strong>KeyError</strong></td> 
   <td align="center">在映射中没有这个键</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><strong>MemoryError</strong></td> 
   <td align="center">需求内存空间超出范围</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><strong>NameError</strong></td> 
   <td align="center">对象名称未声明</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><strong>SyntaxError</strong></td> 
   <td align="center">语法错误</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><strong>SystemError</strong></td> 
   <td align="center">直译器的系统错误</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><strong>TypeError</strong></td> 
   <td align="center">数据类型错误</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><strong>ValueError</strong></td> 
   <td align="center">输入无效参数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><strong>ZeroDivisionError</strong></td> 
   <td align="center">除数为0</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

使用通用型异常对象**exception**可以捕捉各种异常。

程序实例：

def division(x, y):
        try:                   # try - except指令
            ans = x / y 
        except Exception:           # 通用型异常
            print("通用错误发生！")
        else:
            return ans
    
    print(division(3, 2))
    print(division(2, 0))
    print(division('a', 'b'))
    print(division(4, 3))

执行结果：

1.5
    通用错误发生！
    None
    通用错误发生！
    None
    1.3333333333333333

## 15.3 finally ##

Python的关键词**finally**的功能是与try配合使用，在try之后可以有except或else，finally关键词必须放在except和else之后，**不论是否有异常发生，都会执行finally中的程序代码**。

try:
        指令			# 预先设想可能引发异常的指令
    except 异常对象:
        异常处理程序
    finally:
        程序代码段	  # 必定执行

程序实例：

def division(x, y):
        try:                   # try - except指令
            return x / y 
        except Exception:           # 通用型异常
            print("异常发生！")
        finally:
            print("阶段任务完成")
    
    print(division(3, 2), "\n")
    print(division(2, 0), "\n")
    print(division('a', 'b'), "\n")
    print(division(4, 3), "\n")

执行结果：

阶段任务完成
    1.5
    
    异常发生！
    阶段任务完成
    None
    
    异常发生！
    阶段任务完成
    None
    
    阶段任务完成
    1.3333333333333333

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**往期文章：**

*  [《Python零基础快乐学习之旅》学习笔记2——认识变量与基本数学运算][Python_2]
 *  [《Python零基础快乐学习之旅》学习笔记3——Python的基本数据类型][Python_3_Python]
 *  [《Python零基础快乐学习之旅》学习笔记4——基本输入与输出][Python_4]
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 *  [《Python零基础快乐学习之旅》学习笔记12——类-面向对象][Python_12_-]
 *  [《Python零基础快乐学习之旅》学习笔记13——模块的设计与应用][Python_13]
 *  [《Python零基础快乐学习之旅》学习笔记14——文档的读取与写入][Python_14]

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