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@TOC

1️⃣ 学习目标----提前知💞💞💞

☀️☀️☀️一个崇高的目标，只要不渝地追求，就会成为壮举！

• 理解异常的概念

• 掌握处理异常的几种方式

• 掌握 raise 和 assert 语句，会抛出自定义的异常

• 掌握 with 和 as 环境安装器的使用

2️⃣ 学习任务----我能行🍻🍻🍻

🏅🏅🏅穷且益坚，不坠青云之志！

🚩01 异常简介

异常介绍

在 Python 中，程序在执行的过程中产生的错误称为异常，比如列表索引越界、打开不存在的文件等。这两行代码会报错吗？

print(a)open("123.txt","r")

报错信息：

NameError: name 'a' is not definedFileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '123.txt'

• 第 1 个异常的类型为 NameError（名称），描述信息为 a 没有定义；

• 第 2 个异常为 FileNotFoundError，描述信息为没有找到 123.txt 文件

🚩02 异常类

所有异常都是基类Exception的成员，它们都定义在exceptions模块中。如果这个异常对象没有进行处理和捕捉，程序就会用所谓的回溯（traceback，一种错误信息）终止执行，这些信息包括错误的名称（例如 NameError）、原因和错误发生的行号。

1. NameError

尝试访问一个未声明的变量，会引发 NameError。

Traceback (most recent call last):  File "D:/PythonCode/Chapter09/异常.py", line 1, in <module>    print(foo)NameError: name 'foo' is not defined

2. ZeroDivisionError

当除数为零的时候，会引发 ZeroDivisionError 异常。

Traceback (most recent call last):  File "D:/PythonCode/Chapter09/异常.py", line 1, in <module>    1/0ZeroDivisionError: division by zero

3. SyntaxError

当解释器发现语法错误时，会引发 SyntaxError 异常

File "D:/PythonCode/Chapter09/异常.py", line 2    for i in list                ^SyntaxError: invalid syntax

4. IndexError

当使用序列中不存在的索引时，会引发 IndexError 异常

Traceback (most recent call last):  File "D:/PythonCode/Chapter09/异常.py", line 2, in <module>    list[0]IndexError: list index out of range

5. KeyError

当使用映射中不存在的键时，会引发 KeyError 异常。

Traceback (most recent call last):  File "D:/PythonCode/Chapter09/异常.py", line 2, in <module>    myDict['server']KeyError: 'server’

6. FileNotFoundError

试图打开不存在的文件时，会引发 FileNotFoundError

Traceback (most recent call last):  File "D:/PythonCode/Chapter09/异常.py", line 1, in <module>    f = open("test")FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'test’

7. AttributeError

当尝试访问未知对象属性时，会引发 AttributeError 异常

Traceback (most recent call last):  File "D:/PythonCode/Chapter09/异常.py", line 6, in <module>    print(car.name)AttributeError: 'Car' object has no attribute 'name’

🚩03 异常处理

捕获简单异常

try-except语句定义了监控异常的一段代码，并提供了处理异常的机制。

try：      # 语句块except：      # 异常处理代码

捕获多个异常

处理多个异常的 try-except 语句格式如下：

try：   # 语句块except 异常名称1：    # 异常处理代码1except异常名称2：    # 异常处理代码   …

捕获异常的描述信息

当出现多种异常时，为了区分不同的错误信息，可以使用as获取系统反馈的信息。

# 获取描述信息except (ZeroDivisionError, ValueError) as result:    print("捕捉到异常:%s"%result)

捕获所有的异常

当程序中出现大量异常时，捕获这些异常是非常麻烦的。这时，我们可以在except子句中不指明异常的类型，这样，不管发生何种类型的异常，都会执行 except 里面的处理代码。

没有捕获到异常(else)

如果 try 语句没有捕获到任何的错误信息，就不再执行任何 except 语句，而是会执行else语句。

终止行为（finally）

在程序中，无论是否捕捉到异常，都必须要执行某件事情，例如关闭文件、释放锁等，这时可以提供finally语句处理。通常情况下，finally 用于释放资源。

🚩 04 抛出异常

1.raise 语句

使用 raise 语句能显示地触发异常，格式如下：

1. raise 异常类名（引发指定异常类的实例）

2. raise 异常类对象（引发指定异常类的实例）

3. raise （重新引发刚刚发生的异常）

1. 使用类名引发异常

当 raise 语句指定异常的类名时，会创建该类的实例对象，然后引发异常。raise IndexError：

Traceback (most recent call last):  File "D:/异常.py", line 1, in <module>    raise IndexErrorIndexError

2. 使用异常类的实例引发异常

index = IndexError() raise index

Traceback (most recent call last):  File "D:/异常.py", line 2, in <module>    raise indexIndexError

3. 传递异常

不带任何参数的 raise 语句，可以再次引发刚刚发生过的异常，作用就是向外传递异常。

try:    raise IndexErrorexcept:    print("出错了")    raise

出错了  File "D:/异常.py", line 2, in <module>    raise IndexErrorIndexError

4. 指定异常的描述信息

raise IndexError("索引下标超出范围")

Traceback (most recent call last):  File "D:/异常.py", line 1, in <module>    raise IndexError("索引下标超出范围")IndexError: 索引下标超出范围 

5. 异常引发异常

使用 raise...from…可以在异常中抛出另外的异常。

try:   numexcept Exception as exception:   raise IndexError("下标超出范围") from exception

try里面只定义了变量num，会引发 NameError 异常。except子句使用raise...from… 抛出 NameError 异常后再抛出“下标越界”的异常。

2.assert 语句

assert语句又称作断言，指的是期望用户满足指定的条件。当用户定义的约束条件不满足的时候，它会触发 AssertionError 异常，所以assert语句可以当做条件式的raise语句。assert 语句格式如下：assert 逻辑表达式，data →if not 逻辑表达式: raise AssertionError(data)assert 后面紧跟一个逻辑表达式，相当于条件。Data 通常是一个字符串，当条件为 false 时作为异常的描述信息。

🚩05 自定义异常

创建一个继承 Exception类的子类，就是自定义异常类。当遇到自己设定的错误时，使用raise语句抛出自定义的异常。

🚩06 with 和 as 环境安装器

with 语句

现在有一个需求，打开 foo.txt 文本文件，读取完所有的数据以后关闭文件。 示例代码如下：

file = open(“/tmp/foo.txt”)   # 打开文件data = file.read()                   # 读取数据file.close()                            # 关闭文件

文件读取出现问题怎么办？忘记关闭文件出现问题怎么办？

为了避免在文件读取的过程中产生这些问题，可以在上述示例中增加处理异常的语句， 加强版本如下：

file = open("/tmp/foo.txt")   try:     data = file.read()finally:      file.close()

该代码虽然解决了产生异常的可能，但是这段代码过于冗长。此时，在示例中使用 with 语句处理上下文环境产生的异常，具体如下：

with open("/tmp/foo.txt") as file:    data = file.read()

Python 2.5 开始，引入了 with 语句，with语句适用于对资源进行访问的场合，确保不管使用过程中是否发生异常都会执行必要的“清理”操作，释放资源。with 语句格式：

with context_expr [as var]:    with_body

with 语句执行过程：（1）执行 context_expr，生成上下文管理 context_manager；（2）调用上下文管理器的__enter__()方法，如果使用了 as 子句，就把__enter__() 方法的返回值赋值给 as 子句中的 var；（3）执行语句体 with_body。（4）无论在执行的过程中是否发生异常，都会执行上下文管理器的 exit() 方法。该方法负责执行程序的“清理”工作，如释放资源等。（5）如果执行过程中没有出现异常，或者语句体中执行了 break、continue 或者 return 语句，则以 None 作为参数调用__exit__()方法；如果执行过程中出现异常，则会使用 sys.exc_info 得到的异常信息为参数调用__exit__()方法。（6）出现异常时，如果__exit__()方法返回的结果为 False，则会重新抛出异常，让 with 之外的语句逻辑来处理异常，这是通用做法；如果返回 True，则忽略异常，不再对异常进行处理。

上下文管理器

要想使用 with 语句进行工作，前提是要有上下文管理器。上下文管理器是 Python 2.5 开始支持的一种语法，用于规定某个对象的使用范围，一旦进入或者离开使用范围，会有特殊的操作被调用。

1. 上下文管理协议

__enter__(self)：进入上下文管理器时调用此方法，其返回值被放入 with-as 语句中 as 说明符指定的变量中。_exit__(self, type, value, tb)：离开上下文管理器调用此方法。如果有异常出现，type、value、tb 分别为异常的类型、值和追踪信息；如果没有异常，3 个参数均设为 None。此方法返回值为 True 或者 False，分别指示被引发的异常得到了还是没有得到处理，如果返回 False，引发的异常会被传递出上下文。

2. 上下文管理器

支持上下文管理协议的对象，用于实现__enter__()和__exit__()方法。上下文管理器定义执行 with 语句时要建立的运行时上下文，负责执行 with 语句块上下文中的进入与退出操作。通常情况下，使用 with 语句调用上下文管理器，也可以通过直接调用其方法来使用。

3. 运行时上下文

由上下文管理器创建，通过上下文管理器的__enter__()和__exit__()方法实现。其中，enter() 方法在语句体执行之前进入运行时上下文，exit() 在语句体执行完后从运行时上下文退出。

3️⃣ 本章小结----知难易🏆🏆🏆

😊😊😊人生是跋涉，也是旅行；是等待，也是重逢；是探险，也是寻宝；是眼泪，也是歌声！

本章围绕着 Python 的异常进行介绍，包括异常类、抛出和捕捉系统内置的异常、抛出和捕捉自定义异常，以及with和as环境安装器。通过对本章的学习，大家应该深入了解了异常产生的原理，并知道如何在程序中运行它们。

4️⃣ 小试牛刀----习题讲解🌈🌈🌈

🏃 🏃 🏃本期问题

✍第一题

13. 打印出所有的"水仙花数"，所谓"水仙花数"是指一个三位数，其各位数字立方和等于该数本身。例如：153 是一个"水仙花数"，因为 153=1 的三次方＋5 的三次方＋3 的三次方。代码：

for n in range(100,1000):    i = n // 100    j = n // 10 % 10    k = n % 10    if n == i**3 + j**3 + k**3:        print(n)

思路：利用 for 循环控制 100-999 个数，每个数分解出个位，十位，百位。这个没啥好说的，记住整除取余的一系列操作就行了！

✍第二题

14.将一个正整数分解质因数。例如：输入 90,打印出 90=233*5。代码：

a = int(input('请输入你要分解的正整数:'))for i in range(2,a):    while a!=1:        if a%i==0:            for j in range(2,i):                if i%j==0:                    break            else:                a = a/i                if a== 1:                    print('%d'%i,end='')                else:                    print('%d*'%i,end='')        else:            break

思路：看到这道题我看到的时候第一想法：结合素数求法进行求解，双循环结构，但后来仔细一想，能被目标数从 0 开始遍历，前面的数如果能被整除的话不会轮到后面，所以说根本就不用判断是不是素数，直接从 2 开始，看看谁可以被目标数整除，该数肯定是素数。 然后通过格式化字符串进行输出！简化一下代码：

num = int(input('请输入:'))
for i in range(2, num):    while num!=1:        if num % i == 0:            num = num / i            if num==1:                print('%d'%i,end='')            else:                print('%d*'%i,end='')        else:            break

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