Python運行環境與異常處理

標籤：python運行環境、異常處理

1、Python的啟動

Python的命令格式：

python [option] ... [-c cmd | -m mod | file | -] [arg] ...

選項	描述
-J	啟動將從Python3中刪除或更改某些功能的警告
-B	阻止在匯入時建立.pyc或.pyo檔案
-E	忽略環境變數
-h	列印所有可用命令列選項的列表
-i	在程式執行後進入互動模式
-m module	以指令碼的形式運行庫模組module
-O	最佳化模式
-OO	最佳化模式，在建立.pyo檔案時刪除文檔字串
-Q arg	指定Pyhthon2中除法運算子的行為，值為-Qold (預設), -Qwarn, -Qwarnall,  -Qnew之一
-s	阻止將使用者網站目錄追加到sys.path
-S	阻止包含site初始模組
-t	報告關於不一致的標籤使用警告
-tt	由於不一致的標籤使用而導致TabError異常
-u	未緩衝的二進位stdout和stdin
-U	Unicode字面量，所有字串字面量都以Unicode形式處理(僅在Python2中使用)
-v	詳細模式，跟蹤匯入語句
-V	列印版本資訊
-x	跳過來源程式的第一行
-c cmd	以字串形式執行cmd

2、doctest代碼測試模組

  Doctest模組允許在文檔字串內嵌入注釋以顯示各種語句的期望行為，尤其是函數和方法的結構；此處的文檔字串看起來如同一個互動式shell會話；可用於測試文檔是否與主程式保持同步，或基於文檔對程式本身做測試。

 自訂測試模組test.py：

[[email protected] home]# cat test.py #!/usr/bin/python3def add(num1,num2):  ‘‘‘  >>> add(12,23)     #  ‘>>>‘之後需要有一空格  35  ‘‘‘  return num1+num2

  使用doctest模組進行測試：

In [1]: import testIn [2]: import doctestIn [3]: doctest.testmod(test)              #測試test.py模組Out[3]: TestResults(failed=0, attempted=1)In [4]: doctest.testmod(test,verbose=True)Trying:    add(12,23)Expecting:    35ok1 items had no tests:    test1 items passed all tests:   1 tests in test.add1 tests in 2 items.1 passed and 0 failed.Test passed.Out[4]: TestResults(failed=0, attempted=1)

  也可以直接定義自測試模組：

[[email protected] home]# cat test.py #!/usr/bin/python3def add(num1,num2):        ‘‘‘        >>> add(12,23)        35        ‘‘‘        return num1+num2if __name__ == ‘__main__‘:        import doctest        doctest.testmod()[[email protected] home]# python3 test.py     #測試通過時不會顯示任何資訊[[email protected] home]# python3 test.py -v  #輸出詳細資料Trying:    add(12,23)Expecting:    35ok1 items had no tests:    __main__1 items passed all tests:   1 tests in __main__.add1 tests in 2 items.1 passed and 0 failed.Test passed.

3、Python的異常處理

  在一些程式設計語言中，錯誤是通過特殊的函數傳回值指出的，而Python使用異常，它是只有錯誤發生時執行的代碼。錯誤通常有：語法錯誤和邏輯錯誤兩大類。

語法錯誤：軟體的結構上有錯誤而導致不能被解譯器解釋或不能被編譯器編譯。  邏輯錯誤：由於不完整或不合法的輸入所致，也可能是邏輯無法產生、計算或者輸出結果需要的 過程無法執行等。

  在Python中異常是一個對象，表示錯誤或意外,檢測到一個錯誤時，將觸發異常。Python可以通過異常傳導機制傳遞一個異常對象，發出一個異常情況出現的訊號；程式員也可以在代碼中手動觸發異常。Python異常可以理解為：程式員出現了錯誤而在正常控制流程以外採取的行為。這種處理可以分為兩個階段。

    第一階段：解譯器觸發異常，此時當前程式流被打斷；

    第二階段：異常處理，如忽略非致命性錯誤、減輕錯誤帶來的影響等。

  這種處理方式的主要作用有：

錯誤處理：預設處理，停止程式，列印錯誤資訊；使用try語句處理異常並恢複 事件通知：用於發出有效狀態資訊 特殊情況處理：無法調整代碼去處理的現場 終止行為：try/finally語句可確保執行必須的結束處理機制 非常規控制流程程：異常是一種進階跳轉(goto)機制

• 異常的檢測與處理

  在Python中，異常通過try語句來檢測，任何在try語句塊裡的代碼都會被監測，檢查有無異常。在本文中使用的是Python3作為示範。

  try語句的主要有兩種形式：

try-except：檢測和處理異常。可以有多個except，支援使用else子句處理沒有探測異常的執行代碼 try-finally：僅檢測異常並做一些必要的清理工作。僅能有一個finally。 try語句的複合形式:try-except-finally。

try-except語句：

try:    try_suiteexcept Exception [as reason]:    except_suite    In [1]: try:   ...:     f1=open(‘/tmp/a.txt‘,‘r‘)   ...: except IOError as e:   ...:     print(‘Could nor open file‘,e)   ...:     Could nor open file [Errno 2] No such file or directory: ‘/tmp/a.txt‘

try-except-else語句:

  except分句個數沒有限制,但else只能有一個；沒有異常發生時，else分句才會執行；沒有符合的except分句時，異常會向上傳遞到程式中的之前進入的try中或者道程式的頂層。

try：    try_suiteexcept Exception1 [as reason]:    suite_exception1except (Exception1, Exception2 ,Exception3 ...)[, reason]:    suite    ...except:    suiteelse:    else_suite

try-finally語句:

  無論異常是否發生，finally子句都會執行；常用於定義必須進行的清理工作，如關閉檔案或斷開服務串連等；finally中的所有代碼執行完後會繼續向上一層引發異常。

try:    try_suitefinally:    finally_suite

try-except-else-finally語句:

try：    try_suiteexcept Exception1:    suite_exception1except (Exception1, Exception2 ,):    suite23...else:    else_suitefinally:    finally_suite

分句形式	說明
except:	捕捉所有(其他)異常類型
except name [as e]:	只捕捉特定的異常
except (name1,name2):	捕捉所列出的異常
else:	如果沒有異常就運行
finally:	總是運行此代碼塊

4、自訂異常

 raise語句允許程式員強制拋出一個指定的異常。其文法格式為：

raise[someexception [ ,arg [, traceback]]]

  someexception：異常的名字，僅能使用字串、類或執行個體；

  args:以元組的形式傳遞給異常的參數；

  traceback:異常出發時新產生的一個用於異常-正常化的追蹤記錄，多用於重新引發異常。

In [9]: try:   ...:     raise NameError(‘HiThere‘)     #定義異常   ...: except NameError:   ...:     print(‘An except flew by!‘)   ...:     raise                          #觸發異常   ...: An except flew by!--------------------------------------------------------------------------NameError                                Traceback (most recent call last)<ipython-input-9-9448df11d518> in <module>()      1 try:----> 2     raise NameError(‘HiThere‘)      3 except NameError:      4     print(‘An except flew by!‘)      5     raiseNameError: HiThere

  大多數的標準異常都是由StandError派生的，其中有3個抽象的子類：

ArithmeticError	由於算術錯誤引發的異常基類 OverflowError、ZeroDivisionError、FloatingPointError
LookupError	容器在接收到一個無效鍵或索引時引發異常 IndexError、KeyError
EnvironmentError	由於外部原因而導致的異常的基類 IOError、OSError、WindowsError

自訂異常類：

  自訂異常類通常分為兩大類：

自訂異常和多重繼承:從定義異常類和標準異常類進行多重繼承，例如：   class customAttributeError(CustomException,AttributeError):   pass 標準庫中使用的其它異常:如ArithmeticError、EnvironmentError等

assert語句通常用於在程式中引用調試代碼，文法格式為：

assert  condition [, expression]

  如果condition條件滿足，則assert不做任何操作；如果條件不滿足，則assert作為參數執行個體化AssertionError並引髮結果執行個體。

  如果運行python時使用了-O最佳化選項，assert將是一個空操作，編譯器不為assert語句產生代碼 。運行python不使用-O選項，則__debug__內建變數為True，否則為False。

  assert語句相當於下面代碼：

if  __debug__:    if not condition :        raise  AssertionError, <expression>

In [17]: assert len([‘my boy‘,12])>10    #條件len([‘my boy‘,12])>10不滿足依法預設異常--------------------------------------------------------------------------AssertionError                           Traceback (most recent call last)<ipython-input-17-cc0a09de885b> in <module>()----> 1 assert len([‘my boy‘,12])>10AssertionError: In [18]: assert range(4)==[0,1,2,3]      #條件range(4)==[0,1,2,3]不滿足依法預設異常--------------------------------------------------------------------------AssertionError                           Traceback (most recent call last)<ipython-input-18-8b7aafe34e9e> in <module>()----> 1 assert range(4)==[0,1,2,3]AssertionError: In [19]: assert 1==1                        #條件滿足，無輸出In [20]: assert range(4)==[0,1,2,3],IOError #條件不滿足，自訂異常為IOError--------------------------------------------------------------------------AssertionError                           Traceback (most recent call last)<ipython-input-20-49011133d0d8> in <module>()----> 1 assert range(4)==[0,1,2,3],IOErrorAssertionError: <class ‘OSError‘>

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