第六章. 异常和文件处理

在本章中，您将深入了解异常、文件对象、for 循环以及 os 和 sys 模块。如果您在其他编程语言中使用过异常，则可以浏览第一部分以了解 Python 的语法。请务必再次收听文件处理部分。

6.1. 处理异常

6.1.1. 将异常用于其他目的

与许多其他编程语言一样，Python 通过 try...except 块进行异常处理。


	Python 使用 `try...except` 处理异常，并使用 `raise` 生成异常。Java 和 C++ 使用 `try...catch` 处理异常，并使用 `throw` 生成异常。

异常在 Python 中无处不在。标准 Python 库中的几乎每个模块都使用它们，并且 Python 本身会在许多不同的情况下引发它们。在本书中，您已经多次看到它们。

访问不存在的字典键将引发 KeyError 异常。
在列表中搜索不存在的值将引发 ValueError 异常。
调用不存在的方法将引发 AttributeError 异常。
引用不存在的变量将引发 NameError 异常。
混合没有强制转换的数据类型将引发 TypeError 异常。

在每种情况下，您都只是在 Python IDE 中玩耍：发生错误，打印异常（取决于您的 IDE，可能是有意 jarring 的红色阴影），仅此而已。这称为 未处理 异常。引发异常时，没有代码可以明确注意到它并处理它，因此它会冒泡回到 Python 中内置的默认行为，即吐出一些调试信息并放弃。在 IDE 中，这没什么大不了的，但是如果在您的实际 Python 程序运行时发生这种情况，整个程序就会突然停止。

但是，异常并不一定会导致程序完全崩溃。引发异常时，可以处理异常。有时，异常确实是因为您的代码中存在错误（例如访问不存在的变量），但很多时候，异常是您可以预料到的。如果您要打开一个文件，它可能不存在。如果您要连接到数据库，则数据库可能不可用，或者您可能没有正确的安全凭据来访问它。如果您知道某行代码可能会引发异常，则应使用 try...except 块处理该异常。

示例 6.1. 打开不存在的文件

>>> fsock = open("/notthere", "r")      
Traceback (innermost last):
  File "<interactive input>", line 1, in ?
IOError: [Errno 2] No such file or directory: '/notthere'
>>> try:
...     fsock = open("/notthere")       
... except IOError:                     
...     print "The file does not exist, exiting gracefully"
... print "This line will always print" 
The file does not exist, exiting gracefully
This line will always print

	使用内置的 `open` 函数，您可以尝试打开文件进行读取（有关 `open` 的更多信息，请参见下一节）。但是该文件不存在，因此会引发 `IOError` 异常。由于您没有提供对 `IOError` 异常的任何显式检查，因此 Python 只是打印出有关发生情况的一些调试信息，然后放弃。
	您正在尝试打开同一个不存在的文件，但是这次您是在 `try...except` 块中执行此操作。
	当 `open` 方法引发 `IOError` 异常时，您已准备好处理它。`except IOError:` 行捕获异常并执行您自己的代码块，在这种情况下，该代码块仅打印一条更友好的错误消息。
	处理完异常后，处理将在 `try...except` 块之后的第一个人行上正常继续。请注意，无论是否发生异常，此行都将始终打印。如果您的根目录中确实有一个名为 `notthere` 的文件，则对 `open` 的调用将成功，`except` 子句将被忽略，并且此行仍将被执行。

异常可能看起来不友好（毕竟，如果您没有捕获到异常，则整个程序都会崩溃），但请考虑另一种情况。您是否希望将不可用的文件对象返回到不存在的文件？无论如何，您都需要以某种方式检查其有效性，如果忘记了，在某个时候，您的程序会在某个地方给您奇怪的错误，您需要追溯到源头。我相信您已经经历过这种情况，并且知道这并不好玩。使用异常，错误会立即发生，并且您可以使用标准方法在问题根源处处理它们。

6.1.1. 将异常用于其他目的

除了处理实际的错误情况外，异常还有许多其他用途。标准 Python 库中的一种常见用法是尝试导入模块，然后检查它是否有效。导入不存在的模块将引发 ImportError 异常。您可以使用它根据运行时可用的模块来定义多个级别的功能，或者支持多个平台（其中特定于平台的代码被分离到不同的模块中）。

您还可以通过创建一个继承自内置 Exception 类的类来定义自己的异常，然后使用 raise 命令引发异常。如果您有兴趣这样做，请参阅进一步阅读部分。

下一个示例演示了如何使用异常来支持特定于平台的功能。此代码来自 getpass 模块，该模块是一个用于从用户获取密码的包装器模块。在 UNIX、Windows 和 Mac OS 平台上获取密码的方式有所不同，但是此代码封装了所有这些差异。

示例 6.2. 支持特定于平台的功能

  # Bind the name getpass to the appropriate function
  try:
      import termios, TERMIOS                     
  except ImportError:
      try:
          import msvcrt                           
      except ImportError:
          try:
              from EasyDialogs import AskPassword 
          except ImportError:
              getpass = default_getpass           
          else:                                   
              getpass = AskPassword
      else:
          getpass = win_getpass
  else:
      getpass = unix_getpass

	`termios` 是一个特定于 UNIX 的模块，它提供对输入终端的低级控制。如果此模块不可用（因为它不在您的系统上，或者您的系统不支持它），则导入失败，并且 Python 引发 `ImportError`，您将捕获该错误。
	好的，您没有 `termios`，所以让我们尝试 `msvcrt`，这是一个特定于 Windows 的模块，它提供了一个 API 来访问 Microsoft Visual C++ 运行时服务中的许多有用函数。如果此导入失败，Python 将引发 `ImportError`，您将捕获该错误。
	如果前两个不起作用，请尝试从 `EasyDialogs` 导入函数，这是一个特定于 Mac OS 的模块，它提供弹出各种类型对话框的函数。再次，如果此导入失败，Python 将引发 `ImportError`，您将捕获该错误。
	这些特定于平台的模块均不可用（这是可能的，因为 Python 已被移植到许多不同的平台上），因此您需要依靠默认的密码输入函数（在 `getpass` 模块的其他地方定义）。请注意您在此处执行的操作：将函数 `default_getpass` 分配给变量 `getpass`。如果您阅读了官方的 `getpass` 文档，它会告诉您 `getpass` 模块定义了一个 `getpass` 函数。它通过将 `getpass` 绑定到适合您平台的正确函数来实现此目的。然后，当您调用 `getpass` 函数时，您实际上是在调用此代码已为您设置的特定于平台的函数。您不需要知道或关心您的代码在哪个平台上运行 - 只需调用 `getpass`，它就会始终做正确的事情。
	`try...except` 块可以有一个 `else` 子句，就像 `if` 语句一样。如果在 `try` 块期间没有引发异常，则之后将执行 `else` 子句。在这种情况下，这意味着 `from EasyDialogs import AskPassword` 导入有效，因此您应该将 `getpass` 绑定到 `AskPassword` 函数。其他每个 `try...except` 块都有类似的 `else` 子句，用于在找到有效的 `import` 时将 `getpass` 绑定到适当的函数。

有关异常处理的进一步阅读

Python 教程 讨论了定义和引发您自己的异常，以及一次处理多个异常。
Python 库参考 总结了所有内置异常。
Python 库参考 记录了 getpass 模块。
Python 库参考手册 记录了 traceback 模块，该模块提供了在引发异常后对异常属性的低级访问。
Python 参考手册 讨论了 try...except 代码块的内部工作原理。

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