深入浅出 Python——Python 高级语法之异常、模块、包

2022-10-27
陕西
本文字数：3661 字
阅读完需：约 12 分钟

前言：本博文主要讲解 Python 异常、模块、包，属于 Python 高级语法。基础语法见：https://xie.infoq.cn/article/a1b348be0074e38f1b307f50a，更多内容请访问博主的主页，谢谢！

一、了解异常

当检测到一个错误时，解释器就无法继续执行了，反而出现了一些错误的提示，这就是所谓的"异常"。

例如：以r方式打开一个不存在的文件。

FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'test.txt'

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二、异常的写法

1. 语法

try:    可能发生错误的代码except:    如果出现异常执行的代码

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2. 快速体验

需求：尝试以r模式打开文件，如果文件不存在，则以w方式打开。

try:    f = open('test.txt', 'r')except:    f = open('test.txt', 'w')

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3. 捕获指定异常

3.1 语法

try:    可能发生错误的代码except 异常类型:    如果捕获到该异常类型执行的代码

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3.2 体验

try:    print(num)except NameError:    print('有错误')

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注意：
如果尝试执行的代码的异常类型和要捕获的异常类型不一致，则无法捕获异常。
一般 try 下方只放一行尝试执行的代码。

3.3 捕获多个指定异常

当捕获多个异常时，可以把要捕获的异常类型的名字，放到except后，并使用元组的方式进行书写。

try:    print(1/0)
except (NameError, ZeroDivisionError):    print('有错误')

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3.4 捕获异常描述信息

try:    print(num)except (NameError, ZeroDivisionError) as result:    print(result)

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3.5 捕获所有异常

Exception是所有程序异常类的父类。

try:    print(num)except Exception as result:    print(result)

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4. 异常的 else

else表示的是如果没有异常要执行的代码。

try:    print(1)except Exception as result:    print(result)else:    print('我是else，是没有异常的时候执行的代码')

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5. 异常的 finally

finally表示的是无论是否异常都要执行的代码，例如关闭文件。

try:    f = open('test.txt', 'r')except Exception as result:    f = open('test.txt', 'w')else:    print('没有异常，真开心')finally:    f.close()

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三、异常的传递

需求：

1. 尝试只读方式打开 test.txt 文件，如果文件存在则读取文件内容，文件不存在则提示用户即可。

2. 读取内容要求：尝试循环读取内容，读取过程中如果检测到用户意外终止程序，则except捕获异常并提示用户。

import timetry:    f = open('test.txt')    try:        while True:            content = f.readline()            if len(content) == 0:                break            time.sleep(2)            print(content)    except:        # 如果在读取文件的过程中，产生了异常，那么就会捕获到        # 比如 按下了 ctrl+c        print('意外终止了读取数据')    finally:        f.close()        print('关闭文件')except:    print("没有这个文件")

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四、自定义异常

在 Python 中，抛出自定义异常的语法为 raise 异常类对象。

需求：密码长度不足，则报异常（用户输入密码，如果输入的长度不足 3 位，则报错，即抛出自定义异常，并捕获该异常）。

# 自定义异常类，继承Exceptionclass ShortInputError(Exception):    def __init__(self, length, min_len):        self.length = length        self.min_len = min_len
    # 设置抛出异常的描述信息    def __str__(self):        return f'你输入的长度是{self.length}, 不能少于{self.min_len}个字符'

def main():    try:        con = input('请输入密码：')        if len(con) < 3:            raise ShortInputError(len(con), 3)    except Exception as result:        print(result)    else:        print('密码已经输入完成')

main()

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五、模块

Python 模块(Module)，是一个 Python 文件，以 .py 结尾，包含了 Python 对象定义和 Python 语句。

模块能定义函数，类和变量，模块里也能包含可执行的代码。

1. 导入模块

1.1 导入模块的方式

import 模块名
import 模块名 1, 模块名 2（不建议使用，非 PEP8 规范）
from 模块名 import 功能名
from 模块名 import *
import 模块名 as 别名
from 模块名 import 功能名 as 别名

1.2 导入方式详解

1.2.1 import

语法

# 1. 导入模块import 模块名import 模块名1, 模块名2...
# 2. 调用功能模块名.功能名()

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体验

import mathprint(math.sqrt(9))  # 3.0

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1.2.2 from..import..

语法

from 模块名 import 功能1, 功能2, 功能3...

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体验

from math import sqrtprint(sqrt(9))

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1.2.3 from..import *

语法

from 模块名 import *

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体验

from math import *print(sqrt(9))

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1.2.4 from..import *

语法

# 模块定义别名import 模块名 as 别名
# 功能定义别名from 模块名 import 功能 as 别名

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体验

# 模块别名import time as tt
tt.sleep(2)print('hello')
# 功能别名from time import sleep as slsl(2)print('hello')

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2. 制作模块

在 Python 中，每个 Python 文件都可以作为一个模块，模块的名字就是文件的名字。也就是说自定义模块名必须要符合标识符命名规则。

2.1 定义模块

新建一个 Python 文件，命名为my_module1.py，并定义testA函数。

def testA(a, b):    print(a + b)

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2.2 测试模块

在实际开中，当一个开发人员编写完一个模块后，为了让模块能够在项目中达到想要的效果，这个开发人员会自行在 py 文件中添加一些测试信息.，例如，在my_module1.py文件中添加测试代码。

def testA(a, b):    print(a + b)

testA(1, 1)

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此时，无论是当前文件，还是其他已经导入了该模块的文件，在运行的时候都会自动执行testA函数的调用。

解决办法如下：

def testA(a, b):    print(a + b)
# 只在当前文件中调用该函数，其他导入的文件内不符合该条件，则不执行testA函数调用if __name__ == '__main__':    testA(1, 1)

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2.3 调用模块

import my_module1my_module1.testA(1, 1)

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2.4 调用模块

如果使用from .. import ..或from .. import *导入多个模块的时候，且模块内有同名功能。当调用这个同名功能的时候，调用到的是后面导入的模块的功能。

# 模块1代码def my_test(a, b):    print(a + b)
# 模块2代码def my_test(a, b):    print(a - b)   # 导入模块和调用功能代码from my_module1 import my_testfrom my_module2 import my_test
# my_test函数是模块2中的函数my_test(1, 1)

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3. 模块定位顺序

当导入一个模块，Python 解析器对模块位置的搜索顺序是：

当前目录
如果不在当前目录，Python 则搜索在 shell 变量 PYTHONPATH 下的每个目录。
如果都找不到，Python 会察看默认路径。UNIX 下，默认路径一般为/usr/local/lib/python/

模块搜索路径存储在 system 模块的 sys.path 变量中。变量里包含当前目录，PYTHONPATH 和由安装过程决定的默认目录。

注意
自己的文件名不要和已有模块名重复，否则导致模块功能无法使用
使用from 模块名 import 功能的时候，如果功能名字重复，调用到的是最后定义或导入的功能。

4. `all`

如果一个模块文件中有__all__变量，当使用from xxx import *导入时，只能导入这个列表中的元素。

my_module1 模块代码

__all__ = ['testA']

def testA():    print('testA')

def testB():    print('testB')

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导入模块的文件代码

from my_module1 import *testA()testB()# NameError: name 'testB' is not defined

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六、包

包将有联系的模块组织在一起，即放到同一个文件夹下，并且在这个文件夹创建一个名字为__init__.py 文件，那么这个文件夹就称之为包。

1. 制作包

[New] — [Python Package] — 输入包名 — [OK] — 新建功能模块(有联系的模块)。

注意：新建包后，包内部会自动创建__init__.py文件，这个文件控制着包的导入行为。

1.1 快速体验

新建包mypackage
新建包内模块：my_module1 和 my_module2
模块内代码如下

# my_module1print(1)

def info_print1():    print('my_module1')

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# my_module2print(2)

def info_print2():    print('my_module2')

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1.2 导入包

1.2.1 方法一

import 包名.模块名
包名.模块名.目标

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import my_package.my_module1
my_package.my_module1.info_print1()

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1.2.2 方法二

注意：必须在__init__.py文件中添加__all__ = []，控制允许导入的模块列表。

from 包名 import *模块名.目标

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from my_package import *
my_module1.info_print1()

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七、总结

1. 异常

异常语法

try:      可能发生异常的代码except:      如果出现异常执行的代码else:      没有异常执行的代码finally:      无论是否异常都要执行的代码

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捕获异常

except 异常类型:      代码
except 异常类型 as xx:        代码

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自定义异常

# 1. 自定义异常类class 异常类类名(Exception):      代码        # 设置抛出异常的描述信息    def __str__(self):      return ...

# 2. 抛出异常raise 异常类名()
# 捕获异常except Exception...

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2. 模块、包

导入模块方法

import 模块名
from 模块名 import 目标
from 模块名 import *

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导入包

import 包名.模块名
from 包名 import *

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__all__ = [] ：允许导入的模块或功能列表

发布于: 2022-10-27阅读数: 33

原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/6a7ac66f0b4c586e5588aecca】。文章转载请联系作者。

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路虽远，行则必至！ 2022-10-25 加入

何程龙，计算机科学与技术专业毕业，现就任前端开发工程师。曾荣获：CSDN博客专家、签约讲师，中国开源协会-开发分会管理委员会委员。擅长Web前端、JavaScript框架、数据库SQL等领域及技术。

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深入浅出 Python——Python 高级语法之异常、模块、包

一、了解异常

二、异常的写法

1. 语法

2. 快速体验

3. 捕获指定异常

3.1 语法

3.2 体验

3.3 捕获多个指定异常

3.4 捕获异常描述信息

3.5 捕获所有异常

4. 异常的 else

5. 异常的 finally

三、异常的传递

四、自定义异常

五、模块

1. 导入模块

1.1 导入模块的方式

1.2 导入方式详解

1.2.1 import

1.2.2 from..import..

1.2.3 from..import *

1.2.4 from..import *

2. 制作模块

2.1 定义模块

2.2 测试模块

2.3 调用模块

2.4 调用模块

3. 模块定位顺序

4. __all__

六、包

1. 制作包

1.1 快速体验

1.2 导入包

1.2.1 方法一

1.2.2 方法二

七、总结

1. 异常

2. 模块、包

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4. `all`