Python程序设计项目化教程（AI助学）（微课版）（第2版）- 课件 任务8 系统异常处理

任务8：系统异常处理Python程序设计1、任务描述目录2、技术准备Python程序设计3、任务实施1、任务描述本任务主要完成当用户输入的成绩数据不合法、数据类型不匹配等异常的处理，使程序不仅能够处理正确输入，对一些非法输入也能够正常处理，从而提高系统的健壮性。完成本任务需要了解和掌握Python中异常处理机制和各种异常处理结构的使用。2.1错误类型技术准备2.2异常类Python程序设计2.3异常捕获和处理2.1错误类型在编制程序时，错误的产生是不可避免的。引发错误的原因有很多，如下标越界、要访问的文件不存在、类型错误等。如果这些错误得不到正确的处理就会导致程序终止运行。而通过异常处理可以避免此类情况，从而使得程序更加健壮，具有更强的容错性。程序错误一般分为语法错误、运行时错误和逻辑错误3种。2.1错误类型1、语法错误语法错误是指不符合语法规则而产生的错误，如标识符命名错误、不正确的缩进等，这类错误通常在编辑或解释时就会被检测出来，这种错误一旦产生程序将不会被运行。在编辑代码时，Python会对输入的代码直接进行语法检查，如果有语法错误，就会给出相应的语法错误提示信息。>>>print('a')#print前多加了一个空格，缩进错误

SyntaxError:unexpectedindent>>>12a=3#标识符命名错误SyntaxError:invalidsyntax2.1错误类型2、运行时错误有些代码在编写时没有错误，但在程序运行过程中发生错误，这类错误称为运行时错误，例如除数为0、列表索引越界、数据类型不匹配等，出现这类错误，系统会中止程序运行，然后抛出异常。>>>3/0#除数为0Traceback(mostrecentcalllast):File"<pyshell#11>",line1,in<module>3/0ZeroDivisionError:divisionbyzero>>>alist=[1,2,3]>>>alist[4]#列表索引越界Traceback(mostrecentcalllast):File"<pyshell#13>",line1,in<module>alist[4]IndexError:listindexoutofrange2.1错误类型3、逻辑错误逻辑错误又称语义错误，表现形式是程序并不报任何语法错误，也没有异常，但最终程序运行结果与预期结果不一致。例如运算符使用不合理、语句次序不正确、循环语句的初始值和终值设置不正确等。例如求1~100的累加和，代码如下。mysum=0foriinrange(100):mysum+=iprint("1到100的和是："mysum)【运行结果】1到100的和是：4950上述求1~100的累加和的代码段既没有语法错误，也可以正常运行，但最终得出结果与预期不相符，这就是逻辑错误，这类错误相对于其他两类错误较难以查觉。异常处理主要指的是第2类错误的处理。2.2异常类程序运行时发生的每个异常都对应着一个异常类，Python中的异常类有很多，一些常见异常类：异常类含义AttributeError对象属性错误BaseException所有异常的基类Exception常规错误基类ImportError导入模块/对象失败IndentationError缩进错误IndexError索引错误IOError输入/输出操作失败NameError对象命名错误SyntaxError语法错误TypeError类型无效错误ValueError无效的参数ZeroDivisionError除(或取模)零2.3异常捕获和处理1、try…except…结构格式：try:try代码块except[异常类asex]:except代码块try子句中的代码块包含可能会引发异常的语句，而except子句则用来捕捉相应的异常。如果try子句中的代码引发异常并被except子句捕捉，就执行except子句的代码块；如果try中的代码块没有出现异常就继续往下执行异常处理结构后面的代码；如果出现异常但没有被except捕获，继续往外层抛出，如果所有层都没有捕获并处理该异常，程序崩溃并将该异常呈现给最终用户。except后面可以指定要捕获的异常类，如果没有指定表示捕捉所有的异常。ex表示捕捉到的错误对象（名字可以任意）。2.3异常捕获和处理【例8‑1】try…except…结构使用。求两个数的商，如果除数为0时会引发异常，可通过捕获ZeroDivisionError异常类来处理异常。n1=eval(input('enteranumber:'))n2=eval(input('enteranumber:'))try:result=n1/n2#除数为0时会引发异常exceptZeroDivisionErrorasex:#处理被0除异常print(ex)【运行结果】enteranumber:4enteranumber:0divisionbyzero2.3异常捕获和处理2、try…except…else…结构格式：try:try代码块except[异常类asex]:except代码块else:else代码块功能：如果try中的代码块有异常则执行except代码块，没有抛出异常时则执行else代码块。2.3异常捕获和处理【例8‑2】try…except…else…结构使用。仍以求两个数的商为例说明此结构的使用。如果除数不为0，就输出最终结果。程序代码如下所示：n1=eval(input('enteranumber:'))n2=eval(input('enteranumber:'))try:result=n1/n2exceptZeroDivisionErrorasex:print(ex)else:print('{}/{}={}'.format(n1,n2,result))【运行结果】当除数为0时会抛出异常：enteranumber:4enteranumber:0divisionbyzero如除数不为0则执行else中的语句，输出最终结果。enteranumber:4enteranumber:24/2=2.02.3异常捕获和处理3、try…except…else…finally结构语法格式：try:try代码块except[异常类asex]:except代码块else:else代码块finally:finally代码块首先执行try代码块，如果try代码块有异常，就执行except代码块（发生的异常类型须与except后面指定的异常类型一致）；如果没有发生异常，则执行else代码块；最后不论是否有异常，都会执行finally代码块。2.3异常捕获和处理【例8‑3】try…except…else…finally结构使用。将上述求两个数的商的程序改写为如下所示：n1=eval(input('enteranumber:'))n2=eval(input('enteranumber:'))try:result=n1/n2exceptZeroDivisionErrorasex:print(ex)else:print('{}/{}={}'.format(n1,n2,result))finally:print('theend')【运行结果】enteranumber:4enteranumber:24/2=2.0theend再运行一次程序：enteranumber:4enteranumber:0divisionbyzerotheend2.3异常捕获和处理4、捕获多个异常实际开发中，同一段代码可能会抛出多种异常，并且需要针对不同的异常类型进行处理，这时可通过添加相应的except子句来实现，一个except子句捕获一个异常，一旦某个except子句捕捉到了异常，其他的except子句将不会再尝试捕捉异常。该结构有些类似多分支选择结构，语法格式如下：try:try代码块except异常类1[asex1]:except代码块except异常类2[asex2]:except代码块…[else:else代码块][finally:finally代码块]2.3异常捕获和处理【例8‑4】捕获多个异常。仍以求两个数的商为例来说明，用户从键盘输入数据时，如果输入的数据不是数值型数据时，也会引发异常，对此异常也进行相应的处理。代码如下：try:n1=eval(input('enteranumber:'))n2=eval(input('enteranumber:'))result=n1/n2exceptZeroDivisionError:print('除数不能为0')exceptException:print('除数和被除数应为数值型')else:print('{}/{}={}'.format(n1,n2,result))finally:print('theend')【运行结果】第一次运行，输入除数为0时：enteranumber:4enteranumber:0除数不能为0theend第二次运行，输入数据有一个不合法时：enteranumber:3enteranumber:d除数和被除数应为数值型theend3.1成绩异常处理任务实施3.2系统测试Python程序设计3.1

成绩异常处理为学生信息管理模块中成绩输入添加相应的异常处理，保证输入的成绩在0-100之间。在任务6实现的StudentList类中添加一个处理成绩输入的方法，代码如下：def__enterScore(self,message):whileTrue:try:score=input(message)if0<=int(score)<=100:breakelse:print('输入错误，成绩应在0到100之间')except:print('输入错误，成绩应在0到100之间')returnscore3.1

成绩异常处理然后将StudentList类中原来的insert()和update()方法分别做相应的修改，输入各科成绩时利用_enterScore()方法来实现，以保证输入的成绩在0-100之间。修改后的insert()方法代码如下：definsert(self):#添加学生信息whileTrue:no=input('学号:')name=input('姓名:')chinese=self.__enterScore('语文成绩:')math=self.__enterScore('数学成绩:')english=self.__enterScore('英语成绩:')stu=Student(no,name,chinese,math,english)self.stulist.append(stu)choice=input('继续添加(y/n)?').lower()ifchoice=='n':break3.1

成绩异常处理修改后的update()方法代码如下：defupdate(self):#修改学生信息whileTrue:no=input('请输入要修改的学生学号:')forstui