16 异常与断言

什么是异常？

Python的运行时错误称作异常。Python异常是一个对象，表示错误或意外发生。

异常分为：

语法错误：软件的结构上有错误而导致不能被解释器解释或不能被编译器编译。
逻辑错误：由于不完整或不合法的输入所致，也可能是逻辑无法生成、计算或输出结果需要的过程无法执行等。

Python的异常默认处理方式则是：终止应用程序，并打印提示信息；

当Python检测到一个错误时，将触发一个异常。Python可以通过异常传导机制传递给一个异常对象，发出一个异常情况出现的信号。Python程序员也可以在代码中手动触发异常来实现控制流的控制。

异常捕获

常用格式：

try:
    pass    # 主代码块
except Exception as e:
		pass    # 任何异常时，执行该块
……    		#try-except语句执行完后，继续执行其他语句

其他格式：

try-except：except可多个
try-finally：
try-except-else：
try-except-finally：
try-except-else-finally：

完整格式：

try:
    pass    #主代码块,遇到异常，中断当前代码段，跳转到except
except KeyError as e:
		pass    # KeyError异常时，执行该块
...省略其他的except，依次捕获...
except Exception as e:
    pass    # Exception异常时，执行该块。等同于except:捕获一切异常
except:		#捕获一切异常
     pass   #Other exception handle，except块是可选项，如果没有提供，该exception将会被提交给python进行默认处理，默认处理方式则是终止应用程序并打印提示信息；
else:
    pass    # 没有异常时，执行该块
finally:
    pass    # 无论异常与否，最终执行该块
pass

主动触发异常

对异常进行捕获处理：

try:
    pass
    raise Exception('错误了。。。')   #创建Exception对象(封装了错误信息)
except Exception as e:
print(e)
#后面的语句继续执行

对异常不进行捕获处理:

raise Exception('错误了。。。')   #创建Exception对象(封装了错误提示信息)。如果不适用exxcept进行一场捕获，则采用异常默认处理方式则是：终止应用程序（后面的语句不再执行），并打印提示信息；

自定义异常

class MyException(Exception):  #继承父类Exception
    def __init__(self, msg):
        self.message = msg

    def __str__(self):
        return self.message

try:
    raise MyException('我的异常')
except MyException as e:
    print(e)

标准异常介绍

Python自身引发的所有异常都是 Exception的子类的实例。

大多的标准异常都是由 StandardError派生的,其有3个抽象的子类

ArithmeticError：
- 由于算术错误而引发的异常基类
- OverflowError, ZeroDivisionError, FloatingPointError
LookupError
- 容器在接收到一个无效键或索引时引发的异常的基类
- IndexError，KeyError
EnvironmentError
- 由于外部原因而导致的异常的基类
- IOError, OSError, WindowsError

标准异常：（标准模块中引发的异常）

AssertionError：断言语句失败

AttributeError：属性引用或赋值失效

FloatingPointError：浮点型运算失败

IOError：I/O操作失败

ImportError：import语句不能找到要导入的模块或者不能找到该模块特别请求的名称

IndentationError：解析器遇到了一个由于错误的缩进而引发的语法错误

IndexError：用来索引序列的整数超出了范围

KeyError：用来索引映射的键不在映射中

KeyboardInterrupt：用户按了中断键(CtrI+c, Ctrl+Break或Delete键)

MemoryError：运算耗尽内存

NameError：引用了一个不存在的变量名

NotImplementedError：由抽象基类引发的异常;用于指示有个具体的子类必须覆盖一个方法

OSError：由模块os中的函数引发的异常，用来指示平台相关的错误

OverflowError：整数运算的结果太大导致溢出

SyntaxError：语法错误

SystemError：Python本身或某些扩展模块中的内部错误

TypeError：对某对象执行了不支持的操作

UnboundLocalError：引用未绑定值的本地变量

UnicodeError：在Unicode的字符串之间进行转换时发生的错误

ValueError：应用于某个对象的操作或函数，这对象具有正确的类型，但却有不适当的值

WindowsError：模块os中的函数引发的异常，用来指示与Windows相关的错误

ZeroDivisionError：除数为0

示例：

try:
    self._sync(self._src_mc)  #写一个死循环，然后一直运行
except exceptions.KeyboardInterrupt:   #直到用户ctrl+c手动终止
    self._logger.info('terminating...')

断言

Python assert（断言）用于判断一个表达式，在表达式条件为 false 的时候触发异常。

断言可以在条件不满足程序运行的情况下直接返回错误，而不必等待程序运行后出现崩溃的情况，例如我们的代码只能在 Linux 系统下运行，可以先判断当前系统是否符合条件。常用于在程序中引入调试代码。

语法格式如下：

assert expression

等价于：

if not expression:
    raise AssertionError

assert 后面也可以紧跟参数:

如果expression为true，则assert不做任何操作。

如果expression为false，则assert使用arguments作为参数，实例化AssertionError并引发。

assert expression [, arguments]

等价于：

if not expression:
    raise AssertionError(arguments)

注意:如果运行Python时使用了-O优化选项，则assert将是一个空操作：编译器不为assert语句生成代码。
运行Python时不使用-O选项，则__debug__ 内置变量为True, 否则其值为False。以上等价于：
if __debug__:
    if not expression:
        raise AssertionError(arguments)

以下为 assert 使用实例：

>>> assert True     # 条件为 true 正常执行
>>> assert False    # 条件为 false 触发异常
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AssertionError
>>> assert 1==1    # 条件为 true 正常执行
>>> assert 1==2    # 条件为 false 触发异常
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AssertionError

>>> assert 1==2, '1 不等于 2'
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AssertionError: 1 不等于 2
>>>

以下实例判断当前系统是否为 Linux，如果不满足条件则直接触发异常，不必执行接下来的代码：

import sys
assert ('linux' in sys.platform), "该代码只能在 Linux 下执行"

# 接下来要执行的代码