1.Python 文件I/O

本章只讲述所有基本的 I/O 函数，更多函数请参考Python标准文档。

打印到屏幕

最简单的输出方法是用print语句，你可以给它传递零个或多个用逗号隔开的表达式。此函数把你传递的表达式转换成一个字符串表达式，并将结果写到标准输出如下：

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*- print "Python 是一个非常棒的语言，不是吗？"

你的标准屏幕上会产生以下结果：

Python 是一个非常棒的语言，不是吗？

读取键盘输入

Python提供了两个内置函数从标准输入读入一行文本，默认的标准输入是键盘。如下：

• raw_input

• input

raw_input函数

raw_input([prompt]) 函数从标准输入读取一个行，并返回一个字符串(去掉结尾的换行符)：

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-str = raw_input("请输入：")print "你输入的内容是: ", str

这将提示你输入任意字符串，然后在屏幕上显示相同的字符串。当我输入"Hello Python！"，它的输出如下：

请输入：Hello Python！你输入的内容是:  Hello Python！

input函数

input([prompt]) 函数和 raw_input([prompt]) 函数基本类似，但是 input 可以接收一个Python表达式作为输入，并将运算结果返回。

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-str = input("请输入：")print "你输入的内容是: ", str

这会产生如下的对应着输入的结果：

请输入：[x*5 for x in range(2,10,2)]你输入的内容是:  [10, 20, 30, 40]

打开和关闭文件

现在，您已经可以向标准输入和输出进行读写。现在，来看看怎么读写实际的数据文件。

Python 提供了必要的函数和方法进行默认情况下的文件基本操作。你可以用 file 对象做大部分的文件操作。

open 函数

你必须先用Python内置的open()函数打开一个文件，创建一个file对象，相关的方法才可以调用它进行读写。

语法：

file object = open(file_name [, access_mode][, buffering])

各个参数的细节如下：

• file_name：file_name变量是一个包含了你要访问的文件名称的字符串值。

• access_mode：access_mode决定了打开文件的模式：只读，写入，追加等。所有可取值见如下的完全列表。这个参数是非强制的，默认文件访问模式为只读(r)。

• buffering:如果buffering的值被设为0，就不会有寄存。如果buffering的值取1，访问文件时会寄存行。如果将buffering的值设为大于1的整数，表明了这就是的寄存区的缓冲大小。如果取负值，寄存区的缓冲大小则为系统默认。

不同模式打开文件的完全列表：

模式	描述
t	文本模式 (默认)。
x	写模式，新建一个文件，如果该文件已存在则会报错。
b	二进制模式。
+	打开一个文件进行更新(可读可写)。
U	通用换行模式(不推荐)。
r	以只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。这是默认模式。
rb	以二进制格式打开一个文件用于只读。文件指针将会放在文件的开头。这是默认模式。一般用于非文本文件如图片等。
r+	打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。
rb+	以二进制格式打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。一般用于非文本文件如图片等。
w	打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
wb	以二进制格式打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。一般用于非文本文件如图片等。
w+	打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
wb+	以二进制格式打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。一般用于非文本文件如图片等。
a	打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。
ab	以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。
a+	打开一个文件用于读写。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。文件打开时会是追加模式。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。
ab+	以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。

下图很好的总结了这几种模式：

模式	r	r+	w	w+	a	a+
读	+	+		+		+
写		+	+	+	+	+
创建			+	+	+	+
覆盖			+	+
指针在开始	+	+	+	+
指针在结尾					+	+

File对象的属性

一个文件被打开后，你有一个file对象，你可以得到有关该文件的各种信息。

以下是和file对象相关的所有属性的列表：

属性	描述
file.closed	返回true如果文件已被关闭，否则返回false。
file.mode	返回被打开文件的访问模式。
file.name	返回文件的名称。
file.softspace	如果用print输出后，必须跟一个空格符，则返回false。否则返回true。

如下实例：

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-# 打开一个文件fo = open("foo.txt", "w")print "文件名: ", fo.nameprint "是否已关闭 : ", fo.closedprint "访问模式 : ", fo.modeprint "末尾是否强制加空格 : ", fo.softspace

以上实例输出结果：

文件名:  foo.txt是否已关闭 :  False访问模式 :  w末尾是否强制加空格 :  0

close()方法

File 对象的 close()方法刷新缓冲区里任何还没写入的信息，并关闭该文件，这之后便不能再进行写入。

当一个文件对象的引用被重新指定给另一个文件时，Python 会关闭之前的文件。用 close()方法关闭文件是一个很好的习惯。

语法：

fileObject.close()

例子：

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-# 打开一个文件fo = open("foo.txt", "w")print "文件名: ", fo.name# 关闭打开的文件fo.close()

以上实例输出结果：

文件名:  foo.txt

读写文件：

file对象提供了一系列方法，能让我们的文件访问更轻松。来看看如何使用read()和write()方法来读取和写入文件。

write()方法

write()方法可将任何字符串写入一个打开的文件。需要重点注意的是，Python字符串可以是二进制数据，而不是仅仅是文字。

write()方法不会在字符串的结尾添加换行符('\n')：

语法：

fileObject.write(string)

在这里，被传递的参数是要写入到已打开文件的内容。

例子：

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-# 打开一个文件fo = open("foo.txt", "w")fo.write( "www.runoob.com!\nVery good site!\n")# 关闭打开的文件fo.close()

上述方法会创建foo.txt文件，并将收到的内容写入该文件，并最终关闭文件。如果你打开这个文件，将看到以下内容:

$ cat foo.txtwww.runoob.com!Very good site!

read()方法

read()方法从一个打开的文件中读取一个字符串。需要重点注意的是，Python字符串可以是二进制数据，而不是仅仅是文字。

语法：

fileObject.read([count])

在这里，被传递的参数是要从已打开文件中读取的字节计数。该方法从文件的开头开始读入，如果没有传入count，它会尝试尽可能多地读取更多的内容，很可能是直到文件的末尾。

例子：

这里我们用到以上创建的 foo.txt 文件。

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-# 打开一个文件fo = open("foo.txt", "r+")str = fo.read(10)print "读取的字符串是 : ", str# 关闭打开的文件fo.close()

以上实例输出结果：

读取的字符串是 :  www.runoob

文件位置：

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文件定位

tell()方法告诉你文件内的当前位置, 换句话说，下一次的读写会发生在文件开头这么多字节之后。

seek(offset [,from])方法改变当前文件的位置。Offset变量表示要移动的字节数。From变量指定开始移动字节的参考位置。

如果from被设为0，这意味着将文件的开头作为移动字节的参考位置。如果设为1，则使用当前的位置作为参考位置。如果它被设为2，那么该文件的末尾将作为参考位置。

例子：

就用我们上面创建的文件foo.txt。

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-# 打开一个文件fo = open("foo.txt", "r+")str = fo.read(10)print "读取的字符串是 : ", str# 查找当前位置position = fo.tell()print "当前文件位置 : ", position# 把指针再次重新定位到文件开头position = fo.seek(0, 0)str = fo.read(10)print "重新读取字符串 : ", str# 关闭打开的文件fo.close()

以上实例输出结果：

读取的字符串是 :  www.runoob当前文件位置 :  10重新读取字符串 :  www.runoob

重命名和删除文件

Python的os模块提供了帮你执行文件处理操作的方法，比如重命名和删除文件。

要使用这个模块，你必须先导入它，然后才可以调用相关的各种功能。

rename()方法：

rename()方法需要两个参数，当前的文件名和新文件名。

语法：

os.rename(current_file_name, new_file_name)

例子：

下例将重命名一个已经存在的文件test1.txt。

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-import os# 重命名文件test1.txt到test2.txt。os.rename( "test1.txt", "test2.txt" )

remove()方法

你可以用remove()方法删除文件，需要提供要删除的文件名作为参数。

语法：

os.remove(file_name)

例子：

下例将删除一个已经存在的文件test2.txt。

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-import os# 删除一个已经存在的文件test2.txtos.remove("test2.txt")

Python里的目录：

所有文件都包含在各个不同的目录下，不过Python也能轻松处理。os模块有许多方法能帮你创建，删除和更改目录。

mkdir()方法

可以使用os模块的mkdir()方法在当前目录下创建新的目录们。你需要提供一个包含了要创建的目录名称的参数。

语法：

os.mkdir("newdir")

例子：

下例将在当前目录下创建一个新目录test。

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-import os# 创建目录testos.mkdir("test")

chdir()方法

可以用chdir()方法来改变当前的目录。chdir()方法需要的一个参数是你想设成当前目录的目录名称。

语法：

os.chdir("newdir")

例子：

下例将进入"/home/newdir"目录。

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-import os# 将当前目录改为"/home/newdir"os.chdir("/home/newdir")

getcwd()方法：

getcwd()方法显示当前的工作目录。

语法：

os.getcwd()

例子：

下例给出当前目录：

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-import os# 给出当前的目录print os.getcwd()

rmdir()方法

rmdir()方法删除目录，目录名称以参数传递。

在删除这个目录之前，它的所有内容应该先被清除。

语法：

os.rmdir('dirname')

例子：

以下是删除" /tmp/test"目录的例子。目录的完全合规的名称必须被给出，否则会在当前目录下搜索该目录。

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-import os# 删除”/tmp/test”目录os.rmdir( "/tmp/test"  )

文件、目录相关的方法

File 对象和 OS 对象提供了很多文件与目录的操作方法，可以通过点击下面链接查看详情：

• File 对象方法: file 对象提供了操作文件的一系列方法。

• OS 对象方法: 提供了处理文件及目录的一系列方法。

2.Python File(文件) 方法

open() 方法

Python open() 方法用于打开一个文件，并返回文件对象，在对文件进行处理过程都需要使用到这个函数，如果该文件无法被打开，会抛出 OSError。

注意：使用 open() 方法一定要保证关闭文件对象，即调用 close() 方法。

open() 函数常用形式是接收两个参数：文件名(file)和模式(mode)。

open(file, mode='r')

完整的语法格式为：

open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)

参数说明:

• file: 必需，文件路径(相对或者绝对路径)。

• mode: 可选，文件打开模式

• buffering: 设置缓冲

• encoding: 一般使用utf8

• errors: 报错级别

• newline: 区分换行符

• closefd: 传入的file参数类型

• opener:

mode 参数有：

模式	描述
t	文本模式 (默认)。
x	写模式，新建一个文件，如果该文件已存在则会报错。
b	二进制模式。
+	打开一个文件进行更新(可读可写)。
U	通用换行模式(不推荐)。
r	以只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。这是默认模式。
rb	以二进制格式打开一个文件用于只读。文件指针将会放在文件的开头。这是默认模式。一般用于非文本文件如图片等。
r+	打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。
rb+	以二进制格式打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。一般用于非文本文件如图片等。
w	打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
wb	以二进制格式打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。一般用于非文本文件如图片等。
w+	打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
wb+	以二进制格式打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。一般用于非文本文件如图片等。
a	打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。
ab	以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。
a+	打开一个文件用于读写。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。文件打开时会是追加模式。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。
ab+	以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。

默认为文本模式，如果要以二进制模式打开，加上 b 。

file 对象

file 对象使用 open 函数来创建，下表列出了 file 对象常用的函数：

序号	方法及描述
1	file.close() 关闭文件。关闭后文件不能再进行读写操作。
2	file.flush() 刷新文件内部缓冲，直接把内部缓冲区的数据立刻写入文件, 而不是被动的等待输出缓冲区写入。
3	file.fileno() 返回一个整型的文件描述符(file descriptor FD 整型), 可以用在如os模块的read方法等一些底层操作上。
4	file.isatty() 如果文件连接到一个终端设备返回 True，否则返回 False。
5	file.next() 返回文件下一行。
6	file.read([size]) 从文件读取指定的字节数，如果未给定或为负则读取所有。
7	file.readline([size]) 读取整行，包括 "\n" 字符。
8	file.readlines([sizeint]) 读取所有行并返回列表，若给定sizeint>0，则是设置一次读多少字节，这是为了减轻读取压力。
9	file.seek(offset[, whence]) 设置文件当前位置
10	file.tell() 返回文件当前位置。
11	file.truncate([size]) 截取文件，截取的字节通过size指定，默认为当前文件位置。
12	file.write(str) 将字符串写入文件，返回的是写入的字符长度。
13	file.writelines(sequence) 向文件写入一个序列字符串列表，如果需要换行则要自己加入每行的换行符。

3.Python 异常处理

python提供了两个非常重要的功能来处理python程序在运行中出现的异常和错误。你可以使用该功能来调试python程序。

• 异常处理: 本站Python教程会具体介绍。

• 断言(Assertions):本站Python教程会具体介绍。

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python标准异常

异常名称	描述
BaseException	所有异常的基类
SystemExit	解释器请求退出
KeyboardInterrupt	用户中断执行(通常是输入^C)
Exception	常规错误的基类
StopIteration	迭代器没有更多的值
GeneratorExit	生成器(generator)发生异常来通知退出
StandardError	所有的内建标准异常的基类
ArithmeticError	所有数值计算错误的基类
FloatingPointError	浮点计算错误
OverflowError	数值运算超出最大限制
ZeroDivisionError	除(或取模)零 (所有数据类型)
AssertionError	断言语句失败
AttributeError	对象没有这个属性
EOFError	没有内建输入,到达EOF 标记
EnvironmentError	操作系统错误的基类
IOError	输入/输出操作失败
OSError	操作系统错误
WindowsError	系统调用失败
ImportError	导入模块/对象失败
LookupError	无效数据查询的基类
IndexError	序列中没有此索引(index)
KeyError	映射中没有这个键
MemoryError	内存溢出错误(对于Python 解释器不是致命的)
NameError	未声明/初始化对象 (没有属性)
UnboundLocalError	访问未初始化的本地变量
ReferenceError	弱引用(Weak reference)试图访问已经垃圾回收了的对象
RuntimeError	一般的运行时错误
NotImplementedError	尚未实现的方法
SyntaxError	Python 语法错误
IndentationError	缩进错误
TabError	Tab 和空格混用
SystemError	一般的解释器系统错误
TypeError	对类型无效的操作
ValueError	传入无效的参数
UnicodeError	Unicode 相关的错误
UnicodeDecodeError	Unicode 解码时的错误
UnicodeEncodeError	Unicode 编码时错误
UnicodeTranslateError	Unicode 转换时错误
Warning	警告的基类
DeprecationWarning	关于被弃用的特征的警告
FutureWarning	关于构造将来语义会有改变的警告
OverflowWarning	旧的关于自动提升为长整型(long)的警告
PendingDeprecationWarning	关于特性将会被废弃的警告
RuntimeWarning	可疑的运行时行为(runtime behavior)的警告
SyntaxWarning	可疑的语法的警告
UserWarning	用户代码生成的警告

什么是异常？

异常即是一个事件，该事件会在程序执行过程中发生，影响了程序的正常执行。

一般情况下，在Python无法正常处理程序时就会发生一个异常。

异常是Python对象，表示一个错误。

当Python脚本发生异常时我们需要捕获处理它，否则程序会终止执行。

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异常处理

捕捉异常可以使用try/except语句。

try/except语句用来检测try语句块中的错误，从而让except语句捕获异常信息并处理。

如果你不想在异常发生时结束你的程序，只需在try里捕获它。

语法：

以下为简单的try....except...else的语法：

try:        #运行别的代码except ：        #如果在try部份引发了'name'异常except ，:        #如果引发了'name'异常，获得附加的数据else:        #如果没有异常发生

try的工作原理是，当开始一个try语句后，python就在当前程序的上下文中作标记，这样当异常出现时就可以回到这里，try子句先执行，接下来会发生什么依赖于执行时是否出现异常。

• 如果当try后的语句执行时发生异常，python就跳回到try并执行第一个匹配该异常的except子句，异常处理完毕，控制流就通过整个try语句(除非在处理异常时又引发新的异常)。

• 如果在try后的语句里发生了异常，却没有匹配的except子句，异常将被递交到上层的try，或者到程序的最上层(这样将结束程序，并打印默认的出错信息)。

• 如果在try子句执行时没有发生异常，python将执行else语句后的语句(如果有else的话)，然后控制流通过整个try语句。

实例

下面是简单的例子，它打开一个文件，在该文件中的内容写入内容，且并未发生异常：

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-try:    fh = open("testfile", "w")    fh.write("这是一个测试文件，用于测试异常!!")except IOError:print "Error: 没有找到文件或读取文件失败"else:print "内容写入文件成功"    fh.close()

以上程序输出结果：

$ python test.py内容写入文件成功$ cat testfile       # 查看写入的内容这是一个测试文件，用于测试异常!!

实例

下面是简单的例子，它打开一个文件，在该文件中的内容写入内容，但文件没有写入权限，发生了异常：

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-try:    fh = open("testfile", "w")    fh.write("这是一个测试文件，用于测试异常!!")except IOError:print "Error: 没有找到文件或读取文件失败"else:print "内容写入文件成功"    fh.close()

在执行代码前为了测试方便，我们可以先去掉 testfile 文件的写权限，命令如下：

chmod -w testfile

再执行以上代码：

$ python test.pyError: 没有找到文件或读取文件失败

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使用except而不带任何异常类型

你可以不带任何异常类型使用except，如下实例：

try:正常的操作......................except:发生异常，执行这块代码......................else:如果没有异常执行这块代码

以上方式try-except语句捕获所有发生的异常。但这不是一个很好的方式，我们不能通过该程序识别出具体的异常信息。因为它捕获所有的异常。

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使用except而带多种异常类型

你也可以使用相同的except语句来处理多个异常信息，如下所示：

try:正常的操作......................except(Exception1[, Exception2[,...ExceptionN]]]):发生以上多个异常中的一个，执行这块代码......................else:如果没有异常执行这块代码

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try-finally 语句

try-finally 语句无论是否发生异常都将执行最后的代码。

try:finally:    #退出try时总会执行raise

实例

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-try:    fh = open("testfile", "w")    fh.write("这是一个测试文件，用于测试异常!!")finally:print "Error: 没有找到文件或读取文件失败"

如果打开的文件没有可写权限，输出如下所示：

$ python test.pyError: 没有找到文件或读取文件失败

同样的例子也可以写成如下方式：

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-try:    fh = open("testfile", "w")try:        fh.write("这是一个测试文件，用于测试异常!!")finally:print "关闭文件"        fh.close()except IOError:print "Error: 没有找到文件或读取文件失败"

当在try块中抛出一个异常，立即执行finally块代码。

finally块中的所有语句执行后，异常被再次触发，并执行except块代码。

参数的内容不同于异常。

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异常的参数

一个异常可以带上参数，可作为输出的异常信息参数。

你可以通过except语句来捕获异常的参数，如下所示：

try:正常的操作......................except ExceptionType, Argument:你可以在这输出 Argument 的值...

变量接收的异常值通常包含在异常的语句中。在元组的表单中变量可以接收一个或者多个值。

元组通常包含错误字符串，错误数字，错误位置。

实例

以下为单个异常的实例：

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-# 定义函数def temp_convert(var):try:return int(var)except ValueError, Argument:print "参数没有包含数字\n", Argument# 调用函数temp_convert("xyz");

以上程序执行结果如下：

$ python test.py参数没有包含数字invalid literal for int() with base 10: 'xyz'

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触发异常

我们可以使用raise语句自己触发异常

raise语法格式如下：

raise [Exception [, args [, traceback]]]

语句中 Exception 是异常的类型(例如，NameError)参数标准异常中任一种，args 是自已提供的异常参数。

最后一个参数是可选的(在实践中很少使用)，如果存在，是跟踪异常对象。

实例

一个异常可以是一个字符串，类或对象。Python的内核提供的异常，大多数都是实例化的类，这是一个类的实例的参数。

定义一个异常非常简单，如下所示：

def functionName( level ):if level < 1:raise Exception("Invalid level!", level)# 触发异常后，后面的代码就不会再执行

注意：为了能够捕获异常，"except"语句必须有用相同的异常来抛出类对象或者字符串。

例如我们捕获以上异常，"except"语句如下所示：

try:正常逻辑except Exception,err:触发自定义异常    else:其余代码

实例

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-# 定义函数def mye( level ):if level < 1:raise Exception,"Invalid level!"# 触发异常后，后面的代码就不会再执行try:    mye(0)            # 触发异常except Exception,err:print 1,errelse:print 2

执行以上代码，输出结果为：

$ python test.py1 Invalid level!

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用户自定义异常

通过创建一个新的异常类，程序可以命名它们自己的异常。异常应该是典型的继承自Exception类，通过直接或间接的方式。

以下为与RuntimeError相关的实例,实例中创建了一个类，基类为RuntimeError，用于在异常触发时输出更多的信息。

在try语句块中，用户自定义的异常后执行except块语句，变量 e 是用于创建Networkerror类的实例。

class Networkerror(RuntimeError):def __init__(self, arg):self.args = arg

在你定义以上类后，你可以触发该异常，如下所示：

try:raise Networkerror("Bad hostname")except Networkerror,e:print e.args

获得资源，惦记“光高”