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我们在编写程序时，总会不自觉的出现一些错误，比如逻辑错误，语法错误和一些其它的运行时错误等。
-
逻辑错误： 这种错误不会导致程序
崩溃，它不容易被发现，只有在执行结果不是我们预期的时候，才会被发现。 -
语法错误： 这种错误是不符合语法规定的错误，说白了，就是
编译器或者解释器无法理解的代码。出现这种错误时，程序是不能运行的。 - 其它运行时错误： 这种错误是程序在运行的过程中出现的，一般情况下不会出现，但是极端情况下会出现，是程序编写者考虑不够周全导致的。
在写程序时一定要把所有的情况都考虑到，并且处理掉，不能有侥幸心理（认为某种情况不会出现）。在程序中，只要是有可能出现的情况，那就一定会出现。
程序员也喜欢将这些错误戏称为bug，bug代表软件系统中的漏洞或缺陷，bug需要修正，否则程序是无法正常运行的。重要的软件系统如果出现漏洞，会带来巨大的危害。因此，在软件初步完成后，要进行严格的，全面的测试，否则将漏洞百出。
Python 中提供了一套处理错误的机制，叫做异常。
比较普通的处理错误的方法，是使用if 语句 或断言assert来对各种情况进行判断，从而进行相应的处理。而异常是一种更加高级的处理错误的机制。
1，常见异常
我们来看一些Python 中常见的异常。
SyntaxError 异常
Python 语言有自己的语法格式和规则，如果我们没有遵守这些规则，将会出现异常：
>>> print('abc')- # 右括号后边有一个横线
File "<stdin>", line 1
print('abc')-
^
SyntaxError: invalid syntax
上尖括号^指出了异常出现的的位置。
NameError 异常
如果我们使用了一个未定义的变量，将会出现该异常：
>>> print(a) # a 变量未定义
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'a' is not defined
ZeroDivisionError 异常
进行除法运算时，如果除数为0，将会该异常：
>>> 1 / 0 # 除数为 0
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
ZeroDivisionError: division by zero
如果程序没有处理异常，在异常出现时，将会崩溃退出，Python 解释器会为你定位到异常出现的位置，有助于快速的解决异常。
2，处理异常
异常需要捕获，从而处理异常。如果在发生异常时，这个异常没有被捕获处理，这个异常将会一层一层的向上抛，直到这个异常被捕获处理，或者程序崩溃。
try except 语句
在Python 中使用try 语句块来捕获异常，在except 语句块中处理异常。
我们一般将有可能出现异常的语句放在try 语句块中，在except 语句块中编写处理异常的措施。
比如，我们有如下代码：
def hello(s):
print('hello %s' % s)
hello('123', 'abc')
其中hello 函数的定义是需要接收一个参数，而在调用时，传递了两个参数，运行此代码将出现如下异常：
Traceback (most recent call last):
File "Test.py", line 8, in <module>
hello('123', 'abc')
TypeError: hello() takes 1 positional argument but 2 were given
代码在遇到异常时，会在异常代码处抛出异常，后边的代码将不会再执行。如果异常代码没有处理，程序将崩溃退出。
我们可以这样处理该异常：
try:
hello('123', 'abc')
except Exception as e:
print(e)
我们将调用语句放在了try 语句块中，这样就可以捕获异常。except 关键字的后边是要捕获的异常的名字，as 后边是捕获到的异常 e。在except 语句块中，我们只是将捕获到的异常打印了出来，运行该代码，结果如下：
hello() takes 1 positional argument but 2 were given
可见错误被打印了出来。我们还可以在打印错误之后，再正确的调用hello 函数：
try:
hello('123', 'abc')
except Exception as e:
print(e)
hello('123')
运行结果如下：
hello() takes 1 positional argument but 2 were given
hello 123
可见，运行到hello('123', 'abc') 时，出现异常，然后代码执行到except 语句块，print(e) 将错误打印出来，又执行了hello('123')。
打印异常是最简单的处理异常的方式，在工作中，我们会将异常信息记录在日志文件中，这样可以将异常记录下来，以便处理异常。
一般在捕获异常时，尽量只在try 语句块中编写有可能发生异常的代码，基本不会发生异常的语句不要写在try 块中，这样可以减少try 块中的代码量，有助于定位问题。
except 语句
except 关键字后边可以跟一个异常名字，也可以跟一组异常名字，一组异常时，将多个异常的名字写在一个元组中，语法如下：
except (Error1, Error2...):
pass
一个try 语句中，也可以包含多个except 语句块，语法如下：
try:
# 代码块
except Error1 as e:
# 处理 Error1
except Error2 as e:
# 处理 Error2
.
.
.
except:
e = sys.exc_info()[0])
pass
多个except 语句块时，Python 解释器会从上到下依次判断异常的类型，直到符合某个异常时，会执行对应的语句块中的代码，在该except 块之后的except 块将被忽略。
其中，最后一个except 块可以省略异常的名字，这种格式可以匹配任意的异常，在该块中，可以使用sys.exc_info()[0] 来获取异常。
在有多个except 语句块时，要注意，前边的异常的范围应该小于等于后边的异常的范围，否则，后边的except 块将没有意义。
else 语句
Python 中，try... except... 之后还可以有一个else语句块，except 语句块是在遇到异常时执行的，else 语句块是在没有遇到异常时执行的。
发生异常时，示例：
try:
hello('123', 'abc')
except Exception as e:
print('发生异常')
print(e)
else:
print('没有发生异常')
上面的代码中，执行到hello('123', 'abc') 时会发生异常，然后会进入到except 语句块，else 语句不会被执行，执行结果如下：
发生异常
hello() takes 1 positional argument but 2 were given
没有发生异常时，示例：
try:
hello('123')
except Exception as e:
print('发生异常')
print(e)
else:
print('没有发生异常')
上面代码中的try 语句块不会发生异常，那么except 语句就不会执行，else 语句会执行，结果如下：
hello 123
没有发生异常
注意：
else语句的使用频率并不高。
finally 语句
finally 语句块无论是否异常都会被执行，该语句块经常用在需要关闭系统资源的情况下。
没有发生异常时，示例如下：
try:
hello('123')
except Exception as e:
print('发生异常')
print(e)
else:
print('没有发生异常')
finally:
print('执行了 finally 语句块')
上面代码中，try 语句块没有发生异常，else 与 finally 都被执行，except 语句块没有执行。运行结果如下：
hello 123
没有发生异常
执行了 finally 语句块
发生异常时，示例如下：
try:
hello('123', 'abc')
except Exception as e:
print('发生异常')
print(e)
else:
print('没有发生异常')
finally:
print('执行了 finally 语句块')
上面代码中，try 语句块发生异常，except 与 finally 都被执行，else 语句块没有执行。运行结果如下：
发生异常
hello() takes 1 positional argument but 2 were given
执行了 finally 语句块
注意：
else语句块与finally语句块可以同时存在，也可以同时不存在，也可以一个存在一个不存在，互不影响。
3，抛出异常
raise 异常
如果你捕获了一个异常，却不想彻底解决这个异常，而想将该异常向上层抛出，可以使用raise 关键字。
raise 用于抛出异常，其后可以跟一个异常对象，或者什么也不跟。
raise 后跟一个异常对象：
raise Exception('这里发生了错误')
raise 后什么也不跟：
try:
hello('123', 'abc')
except Exception as e:
print('发生异常')
raise
Python 解释器会记录最后一个发生的异常，raise 会将最后一个异常抛出。上面代码中的raise 相当于raise e。
assert 断言
assert 语句称为断言，就是判断某个表达式是否为真：
- 表达式为
True时，正常通过 - 表达式为
False时，抛出AssertionError异常
示例如下：
表达式1 == 1为True，没有反应：
>>> assert 1 == 1
表达式1 == 0为False，抛出异常：
>>> assert 1 == 0
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
AssertionError
4，Python 异常层次结构
Python 异常层次结构如下：
BaseException
+-- SystemExit
+-- KeyboardInterrupt
+-- GeneratorExit
+-- Exception
+-- StopIteration
+-- StopAsyncIteration
+-- ArithmeticError
| +-- FloatingPointError
| +-- OverflowError
| +-- ZeroDivisionError
+-- AssertionError
+-- AttributeError
+-- BufferError
+-- EOFError
+-- ImportError
| +-- ModuleNotFoundError
+-- LookupError
| +-- IndexError
| +-- KeyError
+-- MemoryError
+-- NameError
| +-- UnboundLocalError
+-- OSError
| +-- BlockingIOError
| +-- ChildProcessError
| +-- ConnectionError
| | +-- BrokenPipeError
| | +-- ConnectionAbortedError
| | +-- ConnectionRefusedError
| | +-- ConnectionResetError
| +-- FileExistsError
| +-- FileNotFoundError
| +-- InterruptedError
| +-- IsADirectoryError
| +-- NotADirectoryError
| +-- PermissionError
| +-- ProcessLookupError
| +-- TimeoutError
+-- ReferenceError
+-- RuntimeError
| +-- NotImplementedError
| +-- RecursionError
+-- SyntaxError
| +-- IndentationError
| +-- TabError
+-- SystemError
+-- TypeError
+-- ValueError
| +-- UnicodeError
| +-- UnicodeDecodeError
| +-- UnicodeEncodeError
| +-- UnicodeTranslateError
+-- Warning
+-- DeprecationWarning
+-- PendingDeprecationWarning
+-- RuntimeWarning
+-- SyntaxWarning
+-- UserWarning
+-- FutureWarning
+-- ImportWarning
+-- UnicodeWarning
+-- BytesWarning
+-- ResourceWarning
可参考这里：
https://docs.python.org/3/library/exceptions.html#exception-hierarchy
这些都是内建异常，BaseException 是所有异常的父类，我们使用最多的是Exception 及其子类。可以使用help(类名)来查看每个类的详情。
5，自定义异常
有时候，我们需要定义自己的异常类，来满足自己的需求。
我们已经知道，Python 异常类有自己的层次结构，所有的类都直接或者间接继承了BaseException。因此，用户自定义的异常类，也需要满足这种层次结构。
一般情况下，自定义异常需要继承Exception 类。如下：
class MyError(Exception):
pass
MyError 类的使用方式，跟内建异常类的使用方式一样。你可以根据自己的需要，为MyError 类编写相应的构造方法，和其它类方法。
如果没有为MyError 编写构造方法，那么MyError 就继承了Exception 的构造方法。
6，调试错误
程序编写完成后不一定是正确的，当发现有错误时，就需要定位错误的位置。
最普遍，最简单的调错的方法就是打印某个变量，通过输出变量的值，来查看其是否是你想要的结果。
另一种比较高效，有力的调试代码的方式是单步调试，即是通过设置断点，深入到代码内部，一步一步的跟踪查看代码的执行结果是否正确，从而达到修正代码的目的。
在C 语言中有一个非常著名的工具叫做gdb，这是一款强大的调试工具。Python 中也有类似的一款工具叫做pdb，它使用起来要比gdb 简单许多。
在Python 中，pdb 是一个模块，所以，在使用之前要先使用import pdb 将该模块引入。然后，在需要调试代码的地方，使用pdb.set_trace() 方法来设置断点，在代码执行到此处时，Python 解释器就会从此处开始让你调式代码。
如下代码，文件名为Test.py：
#! /usr/bin/env python3
# 引入 pdb 模块
import pdb
def hello(s):
print('hello %s' % s)
# 设置断点
pdb.set_trace()
hello('python')
hello('java')
我们使用python3 来运行该程序，如下：
$ python3 Test.py
> ~/Test.py(12)<module>()
-> hello('python')
(Pdb)
可以看到代码在hello('python')之前暂停并进入断点，控制台显示出(Pdb)，我们可以在这个后面输入Python 代码或者pdb 支持的命令。
pdb 常用命令如下：
-
n：进行下一步代码，即单步执行 -
c：代码执行到下一个断点处，如果没有下一个断点，则执行到程序结束 -
s：在遇到函数时，使用s命令，可以进入函数内部 -
l：列出当前语句周围的10行代码 -
p：用于输出变量的值，相当于print函数
（完。）
推荐阅读：
Python 简明教程 --- 18，Python 面向对象
Python 简明教程 --- 19，Python 类与对象
Python 简明教程 --- 20，Python 类中的属性与方法
Python 简明教程 --- 21，Python 继承与多态
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