Python运行环境与异常处理
1、Python的启动
Python的命令格式：
python [option] ... [-c cmd | -m mod | file | -] [arg] ...选项 | 描述 |
|---|---|
-J | 启动将从Python3中删除或更改某些功能的警告 |
-B | 阻止在导入时创建.pyc或.pyo文件 |
-E | 忽略环境变量 |
-h | 打印所有可用命令行选项的列表 |
-i | 在程序执行后进入交互模式 |
-m module | 以脚本的形式运行库模块module |
-O | 优化模式 |
-OO | 优化模式，在创建.pyo文件时删除文档字符串 |
-Q arg | 指定Pyhthon2中除法运算符的行为，值为-Qold (默认), -Qwarn, -Qwarnall, -Qnew之一 |
-s | 阻止将用户站点目录追加到sys.path |
-S | 阻止包含site初始模块 |
-t | 报告关于不一致的标签使用警告 |
-tt | 由于不一致的标签使用而导致TabError异常 |
-u | 未缓冲的二进制stdout和stdin |
-U | Unicode字面量，所有字符串字面量都以Unicode形式处理(仅在Python2中使用) |
-v | 详细模式，跟踪导入语句 |
-V | 打印版本信息 |
-x | 跳过源程序的第一行 |
-c cmd | 以字符串形式执行cmd |
2、doctest代码测试模块
Doctest模块允许在文档字符串内嵌入注释以显示各种语句的期望行为，尤其是函数和方法的结构；此处的文档字符串看起来如同一个交互式shell会话；可用于测试文档是否与主程序保持同步，或基于文档对程序本身做测试。
自定义测试模块test.py：
[root@mylinux home]# cat test.py
#!/usr/bin/python3
def add(num1,num2):
'''
>>> add(12,23) # '>>>'之后需要有一空格
35
'''
return num1+num2使用doctest模块进行测试：
In [1]: import test
In [2]: import doctest
In [3]: doctest.testmod(test) #测试test.py模块
Out[3]: TestResults(failed=0, attempted=1)
In [4]: doctest.testmod(test,verbose=True)
Trying:
add(12,23)
Expecting:
35
ok
1 items had no tests:
test
1 items passed all tests:
1 tests in test.add
1 tests in 2 items.
1 passed and 0 failed.
Test passed.
Out[4]: TestResults(failed=0, attempted=1)也可以直接定义自测试模块：
[root@mylinux home]# cat test.py
#!/usr/bin/python3
def add(num1,num2):
'''
>>> add(12,23)
35
'''
return num1+num2
if __name__ == '__main__':
import doctest
doctest.testmod()
[root@mylinux home]# python3 test.py #测试通过时不会显示任何信息
[root@mylinux home]# python3 test.py -v #输出详细信息
Trying:
add(12,23)
Expecting:
35
ok
1 items had no tests:
__main__
1 items passed all tests:
1 tests in __main__.add
1 tests in 2 items.
1 passed and 0 failed.
Test passed.3、Python的异常处理
在一些编程语言中，错误是通过特殊的函数返回值指出的，而Python使用异常，它是只有错误发生时执行的代码。错误通常有：语法错误和逻辑错误两大类。
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、计算或者输出结果需要的过程无法执行等。 |
|---|
在Python中异常是一个对象，表示错误或意外,检测到一个错误时，将触发异常。Python可以通过异常传导机制传递一个异常对象，发出一个异常情况出现的信号；程序员也可以在代码中手动触发异常。Python异常可以理解为：程序员出现了错误而在正常控制流以外采取的行为。这种处理可以分为两个阶段。
第一阶段：解释器触发异常，此时当前程序流被打断；
第二阶段：异常处理，如忽略非致命性错误、减轻错误带来的影响等。
这种处理方式的主要作用有：
错误处理：默认处理，停止程序，打印错误信息；使用try语句处理异常并恢复事件通知：用于发出有效状态信息特殊情况处理：无法调整代码去处理的现场终止行为：try/finally语句可确保执行必须的结束处理机制非常规控制流程：异常是一种高级跳转(goto)机制 |
|---|
- 异常的检测与处理
在Python中，异常通过try语句来检测，任何在try语句块里的代码都会被监测，检查有无异常。在本文中使用的是Python3作为演示。
try语句的主要有两种形式：
try-except：检测和处理异常。可以有多个except，支持使用else子句处理没有探测异常的执行代码try-finally：仅检测异常并做一些必要的清理工作。仅能有一个finally。try语句的复合形式:try-except-finally。 |
|---|
try-except语句：
try:
try_suite
except 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语句:
except分句个数没有限制,但else只能有一个；没有异常发生时，else分句才会执行；没有符合的except分句时，异常会向上传递到程序中的之前进入的try中或者道程序的顶层。
try：
try_suite
except Exception1 [as reason]:
suite_exception1
except (Exception1, Exception2 ,Exception3 ...)[, reason]:
suite
...
except:
suite
else:
else_suitetry-finally语句:
无论异常是否发生，finally子句都会执行；常用于定义必须进行的清理工作，如关闭文件或断开服务连接等；finally中的所有代码执行完后会继续向上一层引发异常。
try:
try_suite
finally:
finally_suitetry-except-else-finally语句:
try：
try_suite
except Exception1:
suite_exception1
except (Exception1, Exception2 ,):
suite23
...
else:
else_suite
finally:
finally_suite分句形式 | 说明 |
|---|---|
except: | 捕捉所有(其他)异常类型 |
except name [as e]: | 只捕捉特定的异常 |
except (name1,name2): | 捕捉所列出的异常 |
else: | 如果没有异常就运行 |
finally: | 总是运行此代码块 |
4、自定义异常
raise语句允许程序员强制抛出一个指定的异常。其语法格式为：
raise[someexception [ ,arg [, traceback]]]someexception：异常的名字，仅能使用字符串、类或实例；
args:以元组的形式传递给异常的参数；
traceback:异常出发时新生成的一个用于异常-正常化的跟踪记录，多用于重新引发异常。
In [9]: try:
...: raise NameError('HiThere') #定义异常
...: except NameError:
...: print('An except flew by!')
...: raise #触发异常
...:
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 raise
NameError: HiThere大多数的标准异常都是由StandError派生的，其中有3个抽象的子类：
ArithmeticError | 由于算术错误引发的异常基类OverflowError、ZeroDivisionError、FloatingPointError |
|---|---|
LookupError | 容器在接收到一个无效键或索引时引发异常IndexError、KeyError |
EnvironmentError | 由于外部原因而导致的异常的基类IOError、OSError、WindowsError |
自定义异常类：
自定义异常类通常分为两大类：
自定义异常和多重继承:从定义异常类和标准异常类进行多重继承，例如： class customAttributeError(CustomException,AttributeError): pass标准库中使用的其它异常:如ArithmeticError、EnvironmentError等 |
|---|
assert语句通常用于在程序中引用调试代码，语法格式为：
assert condition [, expression]如果condition条件满足，则assert不做任何操作；如果条件不满足，则assert作为参数实例化AssertionError并引发结果实例。
如果运行python时使用了-O优化选项，assert将是一个空操作，编译器不为assert语句生成代码 。运行python不使用-O选项，则__debug__内置变量为True，否则为False。
assert语句相当于下面代码：
if __debug__:
if not condition :
raise AssertionError, <expression>In [17]: assert len(['my boy',12])>10 #条件len(['my boy',12])>10不满足依法默认异常
--------------------------------------------------------------------------
AssertionError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-17-cc0a09de885b> in <module>()
----> 1 assert len(['my boy',12])>10
AssertionError:
In [18]: assert range(4)==[0,1,2,3] #条件range(4)==[0,1,2,3]不满足依法默认异常
--------------------------------------------------------------------------
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 #条件满足，无输出
In [20]: assert range(4)==[0,1,2,3],IOError #条件不满足，自定义异常为IOError
--------------------------------------------------------------------------
AssertionError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-20-49011133d0d8> in <module>()
----> 1 assert range(4)==[0,1,2,3],IOError
AssertionError: <class 'OSError'>