[雪峰磁针石博客]python3快速入门教程8错误和异常

Python 中(至少)有两种错误：语法错误(syntax errors)和异常(exceptions)。

语法错误

语法错误又称作解析错误:

>>> while True print('Hello world')
  File "<stdin>", line 1
    while True print('Hello world')
                           ^
SyntaxError: invalid syntax

语法分析器指出错误行，并且在检测到错误的位置前面显示^。

异常

即使语句或表达式在语法上是正确的，执行时也可能会引发错误。运行期检测到的错误称为异常

>>> 10 * (1/0)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ZeroDivisionError: division by zero
>>> 4 + spam*3
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'spam' is not defined
>>> '2' + 2
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: Can't convert 'int' object to str implicitly

错误信息的最后一行指出发生了什么错误。异常也有不同的类型，异常类型做为错误信息的一部分显示出来：示例中的异常分别为 ZeroDivisionError, NameError 和 TypeError。打印错误信息时，异常的类型作为异常的内置名显示。对于所有的内置异常都是如此，不过用户自定义异常就不一定了（尽管这是很有用的约定）。标准异常名是内置的标识符(非保留关键字)。

这行后一部分是关于该异常类型的详细说明，这意味着它的内容依赖于异常类型。

错误信息的前半部分以堆栈的形式列出异常发生的位置。通常在堆栈中列出了源代码行，然而，来自标准输入的源码不会显示出来。

内置的异常 列出了内置异常和它们的含义。

异常处理

例子：要求用户输入直到输入合法的整数为止，但允许用户中断这个程序（使用Control-C或系统支持的任何方法）。注意：用户产生的中断会引发 KeyboardInterrupt 异常。

>>> while True:
...     try:
...         x = int(input("Please enter a number: "))
...         break
...     except ValueError:
...         print("Oops!  That was no valid number.  Try again...")
...

try 语句按如下方式工作。

  • 首先，执行try和except 之间的内容
  • 如果没有异常发生，忽略except语句。
  • 如果在 try 子句执行过程中发生了异常，那么该子句其余的部分就会忽略。如果异常匹配于 * 后面指定的异常类型，就执行对应的except子句。然后继续执行try语句之后的代码。
  • 如果发生了一个异常，在except 子句中没有与之匹配的分支，它就会传递到上一级try 语句中。如果最终仍找不到对应的处理语句，它就成为未处理异常，终止程序运行，显示提示信息。

try语句可能包含多个 except 子句，分别指定处理不同的异常。至多执行一个分支。异常处理程序只会处理对应的 try 子句中发生的异常，在同一try语句中，其他子句中发生的异常则不作处理。except 子句可以在元组中列出多个异常的名字，例如:

... except (RuntimeError, TypeError, NameError):
...     pass

异常匹配如果except子句中的类相同的类或其基类(反之如果是其子类则不行）。 例如，以下代码将按此顺序打印B，C，D：

class B(Exception):
    pass

class C(B):
    pass

class D(C):
    pass

for cls in [B, C, D]:
    try:
        raise cls()
    except D:
        print("D")
    except C:
        print("C")
    except B:
        print("B")

如果except B在先，将打印B，B，B。

最后except子句可以省略例外名称，作为通配符。 请谨慎使用此功能，因为这种方式很容易掩盖真正的编程错误！ 它也可以用来打印错误消息，然后重新引发异常(也允许调用者处理异常）：

import sys

try:
    f = open('myfile.txt')
    s = f.readline()
    i = int(s.strip())
except OSError as err:
    print("OS error: {0}".format(err))
except ValueError:
    print("Could not convert data to an integer.")
except:
    print("Unexpected error:", sys.exc_info()[0])
    raise

try … except语句可以带有else子句，该子句只能出现在所有 except 子句之后。当 try 语句没有抛出异常时，需要执行一些代码，可以使用这个子句。例如:

for arg in sys.argv[1:]:
    try:
        f = open(arg, 'r')
    except OSError:
        print('cannot open', arg)
    else:
        print(arg, 'has', len(f.readlines()), 'lines')
        f.close()

使用else子句比在try子句中附加代码要好，因为这样可以避免 try … except 意外的截获本来不属于它们的那些代码抛出的异常。

发生异常时，可能会有相关值，作为异常的参数存在。这个参数是否存在、是什么类型，依赖于异常的类型。

在异常名(元组)之后，也可以为 except 子句指定一个变量。这个变量绑定于异常实例，它存储在instance.args参数中。为了方便起见，异常实例定义了 str() ，这样就可以直接访问过打印参数而不必引用.args。也可以在引发异常之前初始化异常，并根据需要向其添加属性。

>>> try:
...     raise Exception('spam', 'eggs')
... except Exception as inst:
...     print(type(inst))    # the exception instance
...     print(inst.args)     # arguments stored in .args
...     print(inst)          # __str__ allows args to be printed directly,
...                          # but may be overridden in exception subclasses
...     x, y = inst.args     # unpack args
...     print('x =', x)
...     print('y =', y)
...
<class 'Exception'>
('spam', 'eggs')
('spam', 'eggs')
x = spam
y = eggs

对于那些未处理的异常，如果它们带有参数，那么就会被作为异常信息的最后部分(“详情”)打印出来。

异常处理器不仅仅处理那些在 try 子句中立刻发生的异常，也会处理那些 try 子句中调用的函数内部发生的异常。例如:

>>> try:
...     raise Exception('spam', 'eggs')
... except Exception as inst:
...     print(type(inst))    # the exception instance
...     print(inst.args)     # arguments stored in .args
...     print(inst)          # __str__ allows args to be printed directly,
...                          # but may be overridden in exception subclasses
...     x, y = inst.args     # unpack args
...     print('x =', x)
...     print('y =', y)
...
<class 'Exception'>
('spam', 'eggs')
('spam', 'eggs')
x = spam
y = eggs

抛出异常

raise 语句可强行抛出指定的异常。例如:

>>> raise NameError('HiThere')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: HiThere

要抛出的异常由raise的唯一参数标识。它必需是异常实例或异常类(继承自 Exception 的类）。如果传递异常类，它将通过调用它的没有参数的构造函数而隐式实例化：

raise ValueError  # shorthand for 'raise ValueError()'

如果你想知道异常是否抛出，但不想处理它，raise语句可简单的重新抛出该异常:

>>> try:
...     raise NameError('HiThere')
... except NameError:
...     print('An exception flew by!')
...     raise
...
An exception flew by!
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 2, in <module>
NameError: HiThere

用户自定义异常

直接或间接的继承 Exception 可以自定义异常。

异常类中可以定义任何其它类中可以定义的东西，但是通常为了保持简单，只在其中加入几个属性信息，以供异常处理句柄提取。如果新创建的模块中需要抛出几种不同的错误时，通常的作法是为该模块定义异常基类，然后针对不同的错误类型派生出对应的异常子类:

class Error(Exception):
    """Base class for exceptions in this module."""
    pass

class InputError(Error):
    """Exception raised for errors in the input.

    Attributes:
        expression -- input expression in which the error occurred
        message -- explanation of the error
    """

    def __init__(self, expression, message):
        self.expression = expression
        self.message = message

class TransitionError(Error):
    """Raised when an operation attempts a state transition that's not
    allowed.

    Attributes:
        previous -- state at beginning of transition
        next -- attempted new state
        message -- explanation of why the specific transition is not allowed
    """

    def __init__(self, previous, next, message):
        self.previous = previous
        self.next = next
        self.message = message

与标准异常相似，大多数异常的命名都以 “Error” 结尾。

很多标准模块中都定义了自己的异常，以报告在他们所定义的函数中可能发生的错误。关于类的进一步信息请参见Classes。

定义清理行为

try 语句有可选的子句定义在任何情况下都一定要执行的清理操作。例如:

>>> try:
...     raise KeyboardInterrupt
... finally:
...     print('Goodbye, world!')
...
Goodbye, world!
KeyboardInterrupt
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 2, in <module>

不管有没有发生异常，finally子句在程序离开try前都会被执行。当语句中发生了未捕获的异常(或者它发生在except或else子句中），在执行完finally子句后它会被重新抛出。 try语句经由break、continue或return语句退出也会执行finally子句。

>>> def divide(x, y):
...     try:
...         result = x / y
...     except ZeroDivisionError:
...         print("division by zero!")
...     else:
...         print("result is", result)
...     finally:
...         print("executing finally clause")
...
>>> divide(2, 1)
result is 2.0
executing finally clause
>>> divide(2, 0)
division by zero!
executing finally clause
>>> divide("2", "1")
executing finally clause
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 3, in divide
TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'str'

finally子句多用于释放外部资源(文件或网络连接之类的)。

预定义清理行为

有些对象定义了标准的清理行为，无论对象操作是否成功，不再需要该对象的时候就会起作用。以下示例尝试打开文件并把内容输出到屏幕。

for line in open("myfile.txt"):
    print(line, end="")

这段代码的问题在于在代码执行完后没有立即关闭打开的文件。简单的脚本里没什么，但是大型应用程序就会出问题。with 语句使得文件之类的对象能及时准确地进行清理。

with open("myfile.txt") as f:
    for line in f:
        print(line, end="")

语句执行后，文件f总会被关闭，即使是在处理文件行时出错也一样。其它对象是否提供了预定义的清理行为要参考相关文档。

异常处理实例： 正则表达式及拼音排序

有某群的某段聊天记录

现在要求输出排序的qq名，结果类似如下：

[..., '本草隐士', 'jerryyu', '可怜的樱桃树', '叻风云', '欧阳-深圳白芒',  ...]

需求来源：有个想批量邀请某些qq群的活跃用户到自己的群。又不想铺天盖地去看聊天记录。

参考资料：python文本处理库

参考代码：

#!/usr/bin/python3
# -*- coding: utf-8 -*-
# Author:    xurongzhong@126.com wechat:pythontesting qq:37391319
# 技术支持 钉钉群：21745728(可以加钉钉pythontesting邀请加入) 
# qq群：144081101 591302926  567351477
# CreateDate: 2018-6-1

import re
from pypinyin import lazy_pinyin

name = r'test.txt'

text = open(name,encoding='utf-8').read()
#print(text)

results = re.findall(r'(:\d+)\s(.*?)\(\d+', text)

names = set()
for item in results:
    names.add(item[1])  

keys = list(names)
keys = sorted(keys)

def compare(char):
    try:
        result = lazy_pinyin(char)[0][0]
    except Exception as e:
        result = char
    return result

keys.sort(key=compare)
print(keys)

执行示例：

1，把qq群的聊天记录导出为txt格式，重命名为test.txt

2, 执行：

$ python3 qq.py 
['Sally', '^^O^^', 'aa催乳师', 'bling', '本草隐士', '纯中药治疗阳痿早泄', '长夜无荒', '东方～慈航', '干金草', '广东-曾超庆', '红梅* 渝', 'jerryyu', '可怜的樱桃树', '叻风云', '欧阳-深圳白芒', '勝昔堂～元亨', '蜀中~眉豆。', '陕西渭南逸清阁*无为', '吴宁……任', '系统消息', '于立伟', '倚窗望岳', '烟霞霭霭', '燕子', '张强', '滋味', '✾买个罐头 吃西餐', '【大侠】好好', '【大侠】面向大海～纯中药治烫伤', '【宗师】吴宁……任', '【宗师】红梅* 渝', '【少侠】焚琴煮鹤', '【少侠】笨笨', '【掌门】溆浦☞山野人家']

参考资料

links