Python之路,第十五篇:Python入门与基础15

python3   异常

异常(基础)

什么是错误?

错误是指由于逻辑或语法错误等,导致一个程序已无法正常执行的问题。

什么是异常?

异常是程序出错时标识的一种状态,当异常发生时,程序不会再向下执行,而转去调用此函数的地方,待处理相应的错误并恢复为正常状态;

try / except / else/ finally 语句

语法:

try:
  可能触发异常的语句
except  错误类型1 [as 变量1]:
  异常处理语句1
except    错误类型2 [as 变量2]:
  异常处理语句2
except    (错误类型3, 错误类型4, ...) [as 变量3]:
  异常处理语句3
...
except:
  异常处理语句other
else:
  未发生异常语句
finally:
  最终语句

语法说明:
  except    子句可以有一个或多个,但至少要有一个
  as     子句是用于绑定错误对象的变量,可以省略
  else   子句最多只能有一个,也可以省略
  finally   子句最多只能有一个,也可以省略不写

处理说明:
1.    except子句用来捕获和处理当某种类型的错误发生时,处理异常
2.    except 子句会根据错误的类型进行匹配,如匹配成功则调用异常处理语句进行处理,然后程序转为正常状态
3.    如果except子句没有匹配到任何类型的异常则转到except:子句
4.   如果没有任何except子句进行处理,则程序的异常状态会继续下去,并向上层传递
5.    如果没有异常,则执行else 子句中的语句
6.    最后执行finally子句中的语句

练习:
写一个程序,输入学生成绩(0~100之间的整数),如果输入出现异常,则设置此成绩变量的值为0

Python中的错误类型 :
ZeroDivisionError    除(或取模)零
StopIteration      迭代器没有更多的值
OverflowError      数值运算超出最大限制
IOError        输入/输出操作失败
ImportError      导入模块错误
GeneratorExit        生成器发生异常来通知退出
IndexError       序列中没有此索引
FloatingPointError   浮点计算错误
IndentationError    缩进错误
TypeError      对类型无效的操作
ValueError      传入无效的参数
AssertonError    断言语句失败
NameError        未声明/初始化对象
AttributeError       对象没有这个属性
KeyboardInterrupt   用户中断执行(通常是输入Ctrl+c)
更多见: >>> help(__builtins__)

 def div_apple(n):
print("现在有", n, "个苹果,请问分给几个人")
d = int(input("请输入人数:"))
print("每个人分", n / d, "个苹果") try:
div_apple(10)
except ValueError as err:
print("出现在值错误异常")
print(err)
except ZeroDivisionError:
print("出现在被除数为零的错误,已转为正常状态")
except:
print("程序出现错误,已纠正!")
else:
print("这是else 子句,被执行了")
finally:
print("这是finnaly子句,我一定会被执行") print("程序结束!")
 def div_apple(n):
print("现在有", n, "个苹果,请问分给几个人")
try:
d = int(input("请输入人数:"))
print("每个人分", n / d, "个苹果")
except ZeroDivisionError:
print("div_apple中已处理被零除错误") try:
div_apple(10)
except:
print("程序出现错误,已纠正!")
else:
print("程序没有异常")
print("程序结束!")

try / finally 语句
语法:
try:
  可能触发异常的语句
finally:
  最终语句
说明:
  1.    finally子句不可以省略
  2.    一定不存在except 子句

作用:
  通常用try / finally语句来做触发异常时必须要处理的事情,无论异常是否发生,finally子句都会被执行

注:
try / finally语句不会改变程序的(正常/异常)状态
示例见:try_finally.py

 def frag_egg():
print("打个鸡蛋")
print("打开天燃气...")
print("找油")
try:
old = int(input("请输入油的位置:"))
print("煎鸡蛋")
finally:
print("关闭天燃气")
# 此处出现异常
# 3/0 # frag_egg() try:
frag_egg()
except:
print("处理完相应的事儿...") print("工作完成,可以就餐了....")

try嵌套 :
示例:
try:
  try:
    d = int(input("输入一个数:"))
    a = 3 / d
  finally:
    print("内部finally已执行")
except:
  print("有异常发生")
finally:
  print("外部finally已执行")

raise语句
作用:生成一个错误,让程序进入异常状态;
语法:
raise 异常状态

raise 异常对象

 def make_except():
print("开始")
raise ValueError("值错误")
print("结束") #不执行 try:
make_except()
print("ABCD") #不执行
except ValueError as e:
print("发生错误,值为:",str(e))
except:
print("发现错误且已处理")
print("程序错误") #开始
#发生错误,值为: 值错误
#程序错误
 def f(x,y):
if y == 0:
raise ZeroDivisionError("y的值为0")
return x / y try:
f(100,0)
except:
print("发生被零除的错误") #发生被零除的错误

assert 语句(断言语句)
语法:
assert 真值表达式, 错误数据(通常字符串)
作用:
当真值表达式为False时, 用错误数据创建一个 AssertionError类型的错误,抛出后进入异常状态;
等同于:
if 真值表达式 == False:
raise AssertionError(错误数据)

 def get_score():
p = int(input("学生的成绩为:"))
if p > 100:
raise AssertionError("错误,成绩不能大于100!")
return p try:
score = get_score()
print("学生的成绩是:",score)
except AssertionError as err:
print(err) ##########
def get_score():
p = int(input("学生的成绩为:"))
assert p <= 100, "错误,成绩不能大于100!"
#if p > 100:
# raise AssertionError("错误,成绩不能大于100!")
return p try:
score = get_score()
print("学生的成绩是:",score)
except AssertionError as err:
print(err)

迭代器Interator 和生成器 gennerator
什么是迭代器;
迭代器是指能用next(it)函数取值的对象(实例)
说明:
用iter函数可返回一个可迭代对象的迭代器
迭代器是访问可迭代对象的一种方式;
迭代器只能往前,不会后退;
函数
iter(x)
从一个对象x中返回迭代器,x必须能够提供一个迭代器的对象next(it), 从迭代器it中获取下一个记录,如果无法获取下一条记录,则触发StopIteration异常;
#例子:

 L = [1,1,2,3,5]
it = iter(L)
print(next(it)) #
print(next(it)) #
print(next(it)) #
print(next(it)) #
print(next(it)) #
print(next(it)) #StopIteration异常
#例子2
it = iter(range(1,10,3))
print(next(it))
print(next(it))
print(next(it))
try:
print(next(it))
except StopIteration:
print("iteration取值结束")
#执行结果
#
#
#
#iteration取值结束
#
 #打印1-10的奇数
it = iter(range(1,10,2))
try:
while True:
print(next(it))
except StopIteration:
print("程序结束")
#pass ##
#
#
#
#
#
#程序结束

生成器generator
生成器是能够提供迭代器的对象(实例);
生成器函数
含有yield语句的函数是生成器函数;
注:yield(生成或生产)
yield语句
语法:
yield 表达式
说明:yield用于def函数中,目的是将此函数作为生成器函数使用;
yield用来生成数据,供迭代器next(it)函数使用;
#例子:

 def my_yield():
print("yield2 之前")
yield 2
print("yield3 之前")
yield 3
print("yield5 之前")
yield 5
print("yield7 之前")
yield 7
print("生成器函数调用结束") it = iter(my_yield())
print(next(it)) #
print(next(it)) #
print(next(it)) #
print(next(it)) #
print(next(it)) #"生成器函数调用结束" ,触发StopIteration异常

说明:
生成器函数的调用将返回一个生成器对象,生成器对象是可迭代对象;
在生成器函数内调用return,会产生一个StopIteration异常;

 def my_yield():
yield 2
yield 3
return "我是生成器函数里的return语句"
#raise StopIteration("我是生成器函数里的return语句") it = iter(my_yield())
print(next(it))
print(next(it))
print(next(it))
#StopIteration: 我是生成器函数里的return语句
#
#

练习1

 #写一个生成器函数 my_yield(x),传入一个终止值,可生成一个生成1,3,5...x奇数的生成器;
#
#
def my_yield(n):
L = []
x = 1
while x <= n:
L.append(x)
x += 2
return L for y in my_yield(10):
print(y, end=' ')
#1 3 5 7 9
def my_yield2(n):
x = 1
while x <= n:
yield x
x += 2 for y in my_yield2(10):
print(y, end=' ') #1 3 5 7 9

练习2

 #写一个生成器函数 myrange(stop)来生成一系列整数,
#要求:myrange与range功能完全一样,不允许调用range函数
#def myrange(stop):
# return range(stop)
#
#print([x for x in myrange(10)])
##print([x for x in myrange(5,10)])
##print([x for x in myrange(5,10,2)])
#for x in range(10)
# print(x)
#def myrange(s, *args):
# return range(s, *args)
#
#print([x for x in myrange(10)])
#print([x for x in myrange(5,10)])
#print([x for x in myrange(5,10,2)])
#[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
#[5, 6, 7, 8, 9]
#[5, 7, 9]
#def myrange(s, e=0, step=1):
# return range(s,e,step)
#
##print([x for x in myrange(10)])
#print([x for x in myrange(5,10)])
#print([x for x in myrange(5,10,2)])
##
def myrange(s, *args):
if len(args) == 1:
start = s
stop = args[0]
step = 1
elif len(args) == 2:
start = s
stop,step = args
else:#只有一个参数传入时
start = 0
stop = s
step = 1
while start < stop:
yield start
start += 1 print([x for x in myrange(10)])
print([x for x in myrange(5, 10)])
print([x for x in myrange(5, 10, 2)])

生成器表达式
语法:
(表达式 for 变量 in 可迭代对象 [ if 真值表达式])
注: if 子句可以省略
作用:用推导式形式生成一个新的生成器(可迭代对象)

 a = [ x for x in range(10) if x % 2 ==1]
print(a) #[1, 3, 5, 7, 9]
b = ( x for x in range(10) if x % 2 ==1)
print(b) #<generator object <genexpr> at 0x00000000021E2A20>
print(next(b))#
print(next(b))#
print(next(b))#
print(next(b))#
print(next(b))#
print(next(b))#StopIteration异常

迭代工具函数
作用;生成一个个性化的可迭代对象;
语法:
zip(iter1[, iter2[...]])
返回一个zip对象,此对象用于生成一个元组,此元组的个数由最小的可迭代对象决定;

enumerate(iterable [, start])
生成带索引的迭代器,返回的迭代类型为索引-值对(index - value)对,默认索引从0开始,也可以用start指定;

 numbers = [ 10086, 10000, 10010, 95588]
names = ["中国移动","中国电信","中国联通"]
zip_m = zip(numbers, names)
for nu, name in zip_m:
print(name,"的客服电话是:", nu) #中国移动 的客服电话是: 10086
#中国电信 的客服电话是: 10000
#中国联通 的客服电话是: 10010 #zip 应用: 字典
d = dict(zip(numbers, names))
print(d)
#{10000: '中国电信', 10010: '中国联通', 10086: '中国移动'} names = ["刘备","关羽", "张飞"]
for nu, n in enumerate(names,1):
print("第",nu,"个是:",n) #第 1 个是: 刘备
#第 2 个是: 关羽
#第 3 个是: 张飞

文件
什么是文件
        文件是存储数据的单位,通常用于长期存储数据;
文件分为普通文件和设备文件;
       普通文件是文件名和文件中的数据两部分组成;
文件的打开和关闭
       文件是需要在使用时先打开才能读写;
       在不使用文件时要关闭,应该及时关闭文件以释放系统资源;
       任何操作系统,打开的文件数有最大限制;

打开的文件函数:
      open(file , mode='r')

#用于打开一个文件,返回此文件的操作对象,如果打开文件失败则触发错误,抛出异常;

文件关闭方法:
     F.close()      #关闭文件

文本文件的常用方法:
F.readline() 读取一行数据,如果到达文件尾则返回空行;(字符串包含行尾/n)
F.readlines(n) 返回每行字符串的列表,n代表最大字符数(字节数)
F.writelines(lines) 写入字符串中的列表

f.write(x)  将数据(字符/字节)写入到文件中
F.flush() 把写入文件对象的缓存内容写入的磁盘;

练习1

 #第一种
f = open('test_data1.txt ', mode='r')
while True:
s = f.readline()
if len(s) == 0: break
s = s.rstrip() #去掉‘\n’
l = s.split(' ')
print("姓名:",l[0],"电话:",l[1])
f.close()
#第二种
f = open('test_data1.txt ', mode='r')
L = f.readlines()
#print(L)
for s in L:
s = s.rstrip()
l = s.split(' ')
print("姓名:",l[0],"电话:",l[1])
f.close()
#
try:
f = open('test_data1.txt ', mode='r')
L = f.readlines()
#print(L)
for s in L:
s = s.rstrip()
l = s.split(' ')
print("姓名:",l[0],"电话:",l[1])
f.close()
except IOError:
print("打开文件失败")
except:
f.close()
print("文件已关闭") print("程序结束")

模式文件字符串的含义:
‘r’ 指以只读的方式打开文件(默认)
‘w’ 指以写的方式打开文件,删除原文件内容(如果文件不存在,则创建该文件并以只写的方式打开文件)
‘x’ 创建一个新文件,并以写的模式打开,如果文件存在则会产生FileExistError错误;
‘a’ 以追加写方式打开一个文件,如果有原文件则追加到原文件末尾;
‘b’ 用二进制模式打开
‘t’ 用文本文件模式打开(默认)
‘+’ 为更新内容打开一个磁盘文件(可读可写)
注:缺省模式是‘rt’ 帮助help(open)

 #f = open('newfile.txt','w')
#f.writelines(['aaa','bbb','ccc']) #创建文件写入内容aaabbbccc
#
#f.close()
#
#f = open('newfile.txt','w')
#f.writelines(['aaa\n','bbb\n','ccc\n'])
#f.writelines(['ddd\n'])
#f.close()
#返回结果
#aaa
#bbb
#ccc
#ddd
#
f = open('newfile.txt','w')
f.writelines(['aaa\n','bbb\n','ccc\n'])
f.writelines(['ddd\n'])
f.write('eeee\n')
f.close()
#aaa
#bbb
#ccc
#ddd
#eeee

二进制文件

bytes 类型和 bytearray类型
汉字编码
bytes 类型
以字节为单位存储数据,每个字节的值为0-255 [2**8 -1]

字符串可能是Unicode字符,字节是0-255之间的数
bytes 常量的表示方式:
b'' 空字节串
b'ABCD' 有四个字节的字节串
b'\x41\x42' 有两个字节的字节串
bytes运算(不能包含中文字节串)
+ 、 += 、 * 、 *=
< 、<= > >= == !=
in / not in
bytes 相关的函数:
len(x) 求字节的个数
max(x)
min(x)
sum(x)
any(x)
all(x)

 b''
b''
b''
b''
b' '
b' '
b'ABCD'
b'ABCD'
b=b'ABCD'
type(b)
<class 'bytes'>
a=b'EF'
a+b
b'EFABCD'
a += b
a
b'EFABCD'
a
b'EFABCD'
b
b'ABCD'
b * 3
b'ABCDABCDABCD'
b *= 3
b
b'ABCDABCDABCD'
b'AB' > b'AB'
False
b'ac' > b'ab'
True
b'ab' != b'AB'
True
b'\xff' < b'\xee'
False
b
b'ABCDABCDABCD'
b'A' in b
True
b'E' not in b
True

创建字节串(bytes)的函数
bytes()创建空的字节串
bytes (整数)
bytes(整型可迭代对象)
bytes(字符串,encoding='utf-8')

字节串可以看做序列,
字节串是不可变的,
>>>help(bytes) 查看帮助

一个汉字(字符)占三个字节串

bytes和str转换
str --> bytes

str.encode(encoding='utf-8') 方法来转换

例:b = "英文abc".encode('utf-8')

bytes ---> str

B.decode(encoding='utf-8')
例:
b'\xe8\x8b\xb1\xe6\x96\x87abc'.decode('utf-8')

 >>> bytes()
b''
>>> bytes(10) #生成10个空字节串
b'\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00'
>>> bytes([0x41, 0x62, 99, 100])
b'Abcd'
>>> bytes([0x41, 0x62, 99, 257])
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#3>", line 1, in <module>
bytes([0x41, 0x62, 99, 257])
ValueError: bytes must be in range(0, 256)
>>> bytes(range(65, 65+26))
b'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ'
>>> bytes("ABCD", 'utf-8')
b'ABCD' >>> bytes("ABCD中文",'utf-8')
b'ABCD\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'
>>> bytes("ABCD中",'utf-8')
b'ABCD\xe4\xb8\xad'
>>> b1 = bytes("ABCD中",'utf-8')
>>> for x in b1:
print(x, end=' ') 65 66 67 68 228 184 173
>>> "英文abc".encode('utf-8')
b'\xe8\x8b\xb1\xe6\x96\x87abc'
>>> b = "英文abc".encode('utf-8')
>>> b
b'\xe8\x8b\xb1\xe6\x96\x87abc'
>>> b'\xe8\x8b\xb1\xe6\x96\x87abc'.decode('utf-8')
'英文abc'
>>> b.decode('utf-8')
'英文abc'
>>>
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