本章主題：
什么是異常
Python中的異常
探測和處理異常
上下文管理
引發(fā)異常
斷言
標(biāo)準(zhǔn)異常
創(chuàng)建異常
相關(guān)模塊

什么是異常

• 錯誤

從軟件方面來說吐根，錯誤是語法或是邏輯上的。語法錯誤只是軟件的結(jié)構(gòu)上有錯誤省有，導(dǎo)致不能被解釋器解釋或者編譯器無法編譯。這些錯誤必須在程序執(zhí)行前被糾正。
當(dāng)程序的語法正確之后潜沦，剩下的就是邏輯錯誤了盏阶。邏輯錯誤可能是由于不完整或是不合法的輸入所致晒奕，在其他情況下，還可能是邏輯無法生成名斟、計算脑慧、或是輸出結(jié)果需要的過程無法執(zhí)行。這些錯誤通常被稱為域錯誤和范圍錯誤砰盐。
當(dāng)Python檢測到一個錯誤時闷袒，解釋器會指出當(dāng)前流已經(jīng)無法繼續(xù)執(zhí)行下去。這個時候就出現(xiàn)異常岩梳。

• 異常

對異常最好的描述是：它是因為程序出現(xiàn)了錯誤而在正衬抑瑁控制流以外采取的行為。這個行為又分為兩個階段:首先是引起異常發(fā)生的錯誤冀值，然后是檢測（和采取可能的措施）階段也物。

python中的異常

• NameError ：嘗試訪問一個未申明的變量

>>> foo
Traceback (innermost last):
  File "<stdin>",line 1, in ?
NameError: name 'foo' is not defined
#NameError 表示我們訪問了一個沒有初始化的變量。在Python解釋器的符號表沒有找到那個令人討厭的變量列疗，我們將在后面的兩章討論名稱空間滑蚯，現(xiàn)在大家可以認為它們是連接名字和對象的“地址簿”就可以了
#任何可訪問的變量必須在名稱空間里列出，訪問變量需要由解釋器進行搜索作彤，如果請求的名字沒有在任何名稱空間里找到膘魄，那么將會生成一個NameError異常

• ZeroDivisionError : 除數(shù)為零

>>> 1/0
Traceback (inner last):
  File"<stdin>",line 1,in ?
ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero

#任何數(shù)值被零除都會導(dǎo)致一個ZeroDivisionError異常

• SyntaxError: Python 解釋器語法錯誤

>>> for 
    File "<string>", line 1
        for 
            ^
SyntaxError: invalid syntax
#SyntaxError 異常時唯一不是在運行時發(fā)生的異常。它代表Python
代碼中有一個不正確的結(jié)構(gòu)竭讳，在它改正之前程序是無法執(zhí)行的创葡。這些錯誤一般都是在編譯時發(fā)生，Python解釋器無法把你腳本轉(zhuǎn)化為python字節(jié)碼绢慢。也有可能是你導(dǎo)入了一個有缺陷的模塊灿渴。

• IndexError : 請求的索引超出序列范圍

>>> alist = []
>>> alist[0]
Traceback (innermost last):
    File "<stdin>", line 1,in ?
IndexError: last index out of range
#IndexError 在你嘗試使用一個超出范圍的值索引序列引發(fā)洛波。

• KeyError ：請求一個不存在的字典的關(guān)鍵字

>>> aDict = {'host': 'earth','port':  80}
>>> print aDict['server']
Traceback (innermost last):
    File "<stdin>", line 1, in ?
KeyError: server

#映射對象，例如字典骚露，是依靠關(guān)鍵字（key）訪問數(shù)據(jù)的蹬挤，如果使用了錯誤的或者是不存在的鍵請求字典會引發(fā)一個KeyError異常。

• IOError ： 輸入/輸出錯誤

>>> f = open ("blah")
Traceback (innermost last):
    File "<stdin>",line 1, in ?
IOError: [Errno 2] No such file or directory: 'blah'

#類似嘗試打開一個不存在的磁盤文件一類的操作會引起一個操作系統(tǒng)輸入/輸出(I/O)錯誤棘幸。任何類型的I/O錯誤都會引發(fā)IOError異常

• AttributeError : 嘗試訪問未知的對象屬性

>>> class myClass(object) :
...     pass
...
>>> myInst = myClass()
>>> myInst.bar = 'spam'
>>> myInst.bar
'spam'
>>> myInst.foo
Traceback (innermost last):
    File "<stdin>", line 1, in ?
AttributeError foo

#在這個例子里焰扳，我們在myInst.bar存儲了一個值，也就是實例myInst的bar屬性误续，屬性被定義后吨悍，我們可以使用梳洗的點屬性操作符訪問它，但如果是沒有定義屬性蹋嵌，例如我們訪問foo屬性育瓜，將導(dǎo)致一個AttributeError異常。

檢測和處理異常

異吃岳茫可以通過try語句來檢測躏仇。任何在try語句塊里的代碼都會被檢測，檢查有無異常發(fā)生腺办。
try語句有二種形式: try-except和try-finally 這兩個語句是互斥的焰手，也就是說你只能使用其中的一種。一個try語句可以對應(yīng)一個或者多個except子句菇晃，但只能對應(yīng)一個finally子句册倒，或者是一個try-except-finally復(fù)合語句。

try-except語句

try:
    try_suite #監(jiān)控這里的異常
except Exception[,reason]:
    except_suite #異常處理代碼

>>> try:
...    f = open ('blah','r')
... except IOError,e:
...    print 'could not open file:',e
...
cloud not open file: [Errno 2] No such file or directory

處理多個異常的except語句

#我們還可以在一個except子句里處理多個異常磺送。except語句在處理多個異常要求異常被放在一個元祖里:
except (Exception1,Exception2)[,reason]:
    suite_for_Exception1_and_Exception2

def safe_float(object):
    try:
        retval = float(object)
    except (ValueError,TypeError):
        retval = 'argument must be a number or numberic string'
    return retval

捕獲所有異常

#way1
#
try:
    :
except Exception, e:
     #error occurred,log 'e',etc.

#way2
#
try:
    :
except:
    #error occurred,etc

#關(guān)于捕獲所有異常驻子，你應(yīng)當(dāng)知道有些異常不是由錯誤條件引起的，它們是SystemExit和KeyboardInterupt估灿。
#SystemExit是由于當(dāng)前Python應(yīng)用程序需要退出
#KeyboardInterrupt是代表用戶按下了Ctrl+C崇呵，想要退出Python。在真正需要的時候馅袁，這些異常卻會被異常捕獲域慷。

異常被遷移到新式類（new-style class）啟用了一個新的“所有異常之母”，這個類叫做 BaseException汗销，異常的繼承結(jié)構(gòu)有了少許的調(diào)整犹褒，為了讓人們擺脫不得不除創(chuàng)建兩個處理器慣用法。

- BaseException
    | - KeyboardInterrupt
    | - SystemExit
    | - Exception
        | - (all other current bulit-in exception) 所有內(nèi)建異常

try:
    :
except Exception, e:
     #handle real errors

#如果你確實要捕獲所有異常弛针，那么你需要使用新的 BaseException:
try:
    :
except BaseException, e:
     #handle all errors

異常參數(shù)

異常也可以有參數(shù)叠骑，異常引發(fā)后它會被傳遞給異常處理器。當(dāng)異常被引發(fā)后參數(shù)是作為附加幫助信息傳遞給異常處理器的削茁。雖然異常原因是可選的宙枷，但標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)建異常提供至少一個參數(shù)掉房，指示異常原因的一個字符串。
異常的參數(shù)可以在處理器里忽略慰丛，但是Python提供了保存這個值得語法卓囚。我們已經(jīng)在上邊接觸到相關(guān)內(nèi)容：要想訪問提供的異常原因，你必須保留一個變量來保存這個參數(shù)诅病。把這個參數(shù)放在except語句后哪亿，接在要處理的異常后面。except語句的這個語法可以被擴展為：

# single exception
except Exception[,reason]:
    suite_for_Exception_with_Argument

# multiple exception
except (Exception1,Exception2,...,ExceptionN)[,reason]:
    suite_for_Exception1_to_ExceptionN_with_Argument

#reason將會是一個包含來自導(dǎo)致異常的代碼的診斷信息的類實例。異常參數(shù)自身會組織一個元組，并存儲為類實例(異常類的實例)的屬性

無論reason只包含一個字符串或是由錯誤編號和字符串組成的元組是嗜，調(diào)用str(reason)總會返回一個良好可讀的錯誤原因存谎。不要忘記reason是一個類實例——這樣做你其實是調(diào)用類的特殊方法str()

信用卡交易系統(tǒng)（cardrun.py）

#!/usr/bin/env python

def safe_float(obj):
    'safe version if float()'
    try:
        retval = float(obj)
    except (ValueError,TypeError), diag:
        retval = str(diag)
    return retval

def main():
    'handle all the data processing'
    log = open('cardlog.txt', 'w')
    try:
        ccfile = open('carddata.txt', 'r')
    except IOError, e:
        log.write('no txns this month\n')
        log.close()
    return

    txns = ccfile.readlines()
    ccfile.close()
    total = 0.00
    log.write('account log:\n')

    for eachTxn in txns:
        result = safe_float(eachTxn)
        if isinstance(result,float):
            total += result
            log.write('data... processed\n')
        else:
            log.write('ignored: %s' %(result))

print '$%.2f (new balance)' % (total)
log.close()

if __name__ = '__main__':
    main()

else 子句

我們已經(jīng)看過else語句段配合其他python語句，比如條件和循環(huán)变勇。至于try-except語句段恤左，它的功能和你所見過的其他else沒有太多的不同: 在try范圍中沒有異常被檢測到時，執(zhí)行else子句

import 3rd_party_module
log = open('logfile','w')
try:
    3rd_party_module.function()
except:
    log.write("*** caught exception in module \n")
else:
    log.write("*** no exceptions caught\n")

log.close()

finally 子句

finally 子句是無論異常是否發(fā)生搀绣，是否捕捉都會執(zhí)行的一段代碼
下面是try-except-else-finally的語法實例:

try:
    A
except MyException:
    B
else:
    C
finally:
    D

#無論如何飞袋，你都可以有不止一個的except子句，但最少有一個except語句链患，而else和finally都是可選的巧鸭。無論異常發(fā)生在A、B或C都 將執(zhí)行finally塊麻捻。

通過try-finally來實現(xiàn)關(guān)閉文件而無論錯誤是否發(fā)生

#方式1
try:
    try:
        ccfile = open('carddata.txt')
        txns = ccfile.readlines()
    except IOError:
        log.write('no txns this month\n')
finally:
    ccfile.close()

#方式2
try:
    try:
        ccfile = open('carddata.txt')
        txns = ccfile.readlines()
    finally:
        ccfile.close()
except IOError:
    log.write('no txns this month\n')

上下文管理

• with語句
  類似于 try-except-finally,with語句也是用來簡化代碼的纲仍，這與try-except和try-finally所想達到的目的前呼后應(yīng)。try-except和try-finally的一種特定的配合用法是保證共享資源的唯一分配贸毕，并在任務(wù)結(jié)束后釋放它郑叠。比如文件（數(shù)據(jù)、日志明棍、數(shù)據(jù)庫等等）乡革、線程資源、簡單同步摊腋、數(shù)據(jù)庫連接沸版，等等。
  然而兴蒸，with語句的目的在于從流程圖中把try视粮、except、finally關(guān)鍵字和資源分配釋放相關(guān)代碼統(tǒng)統(tǒng)去掉类咧，而不是像try-except-finally那樣僅僅簡化代碼使之易用

#with語法的基本語法如下:
with context_expr [as var]:
    with_suite

創(chuàng)建異常（myexc.py）

#!/usr/bin/env python
#

import os
import socket
import errno
import types
import tempfile

class NetworkError(IOError):
    pass

class FileError(IOError):
    pass

def updArgs(args,newarg=None):
    if isinstance(args,IOError):
        myargs = []
        myargs.extend([arg for arg in args])
    else:
        myargs = list(args) 

    if newarg:
        myargs.append(newarg)  

    return tuple(myarg)

def fileArgs(file, mode, args):
    if args[0] == errno.EACCES and 'access' in dir(os):
        perms = ''
        permd = { 'r': os.R_OK,'w': os.W_OK,'x': os.X_OK}
        pkeys = permd.keys()
        pkeys.sort()
        pkeys.reverse() 
        
        for eachPerm in 'rmx':
            if os.access(file, permd[eachPerm])
                perms += eachPerm
            else:
                perm += '-'
        if isinstance(args,IOError):
            myargs = []
            myargs.extend([arg for arg in args])
        else:
            myargs = list(args) 

        myargs[1] = " '%s' %s (perms: '%s')"% (mode, myargs[1], perms)
        myargs.append(args.filename)
    
    else:
        myargs = args
    
    return tuple(myargs)

def myconnect(sock, host, port):
    try:
        sock.connect((host, port))

    except socket.error, args:
        myargs = updArgs(args)
        if len(myargs) == 1:
            myargs = (error.ENXIO, myargs[0])
        
        raise NetworkError, updArgs(myargs, host + ': ' + str(port))
 
def myopen(file, mode='r'):
    try:
        fo = open(file, mode)
    except IOError, args:
        raise FileError, fileArgs(file, mode, args)
    
    return fo

def testfile():

    file = mktemp()
    f = open(file,'w')
    f.close()

    for eachTest in ((0, 'r'), (0100, 'r'),(0400, 'w'), (0500, 'w'))
        try:
            os.chmod(file, eachTest[0])
            f = open(file, eachTest[1])

        except FileError, args:
            print "%s: %s" % (args.__class__.__name__, args)
    
    else:
        print file, "opened ok... perm ignored"
        f.close()
  
    os.chmod(file, 0777)
    os.unlink(file)

def testnet():
    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

    for eachHost in ('deli', 'www'):
        try:
            myconnect(s, 'deli', 8080)
        except NetworkError, args:
            print "%s: %s" % (args.__class__.__name__, args)

if __name__ == "__main__":
    testfile()
    testnet()