深入浅出Python——Python高级语法之异常、模块、包

前言：本博文主要讲解Python异常、模块、包，属于Python高级语法。基础语法见：深入浅出Python——Python基础语法全解，更多内容请访问博主的主页，谢谢！

文章目录

一、了解异常
二、异常的写法
- 1. 语法
- 2. 快速体验
- 3. 捕获指定异常
- - 3.1 语法
  - 3.2 体验
  - 3.3 捕获多个指定异常
  - 3.4 捕获异常描述信息
  - 3.5 捕获所有异常
- 4. 异常的else
- 5. 异常的finally
三、异常的传递
四、自定义异常
五、模块
- 1. 导入模块
- - 1.1 导入模块的方式
  - 1.2 导入方式详解
  - - 1.2.1 import
    - 1.2.2 from..import..
    - 1.2.3 from..import *
    - 1.2.4 from..import *
- 2. 制作模块
- - 2.1 定义模块
  - 2.2 测试模块
  - 2.3 调用模块
  - 2.4 调用模块
- 3. 模块定位顺序
- 4. `__all__`
六、包
- 1. 制作包
- - 1.1 快速体验
  - 1.2 导入包
  - - 1.2.1 方法一
    - 1.2.2 方法二
七、总结
- 1. 异常
- 2. 模块、包

一、了解异常

当检测到一个错误时，解释器就无法继续执行了，反而出现了一些错误的提示，这就是所谓的"异常"。

例如：以r方式打开一个不存在的文件。

FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'test.txt'

二、异常的写法

1. 语法

try:可能发生错误的代码
except:如果出现异常执行的代码

2. 快速体验

需求：尝试以r模式打开文件，如果文件不存在，则以w方式打开。

try:f = open('test.txt', 'r')
except:f = open('test.txt', 'w')

3. 捕获指定异常

3.1 语法

try:可能发生错误的代码
except 异常类型:如果捕获到该异常类型执行的代码

3.2 体验

try:print(num)
except NameError:print('有错误')

注意：

如果尝试执行的代码的异常类型和要捕获的异常类型不一致，则无法捕获异常。

一般try下方只放一行尝试执行的代码。

3.3 捕获多个指定异常

当捕获多个异常时，可以把要捕获的异常类型的名字，放到except后，并使用元组的方式进行书写。

try:print(1/0)except (NameError, ZeroDivisionError):print('有错误')

3.4 捕获异常描述信息

try:print(num)
except (NameError, ZeroDivisionError) as result:print(result)

3.5 捕获所有异常

Exception是所有程序异常类的父类。

try:print(num)
except Exception as result:print(result)

4. 异常的else

else表示的是如果没有异常要执行的代码。

try:print(1)
except Exception as result:print(result)
else:print('我是else，是没有异常的时候执行的代码')

5. 异常的finally

finally表示的是无论是否异常都要执行的代码，例如关闭文件。

try:f = open('test.txt', 'r')
except Exception as result:f = open('test.txt', 'w')
else:print('没有异常，真开心')
finally:f.close()

三、异常的传递

需求：

1. 尝试只读方式打开test.txt文件，如果文件存在则读取文件内容，文件不存在则提示用户即可。

2. 读取内容要求：尝试循环读取内容，读取过程中如果检测到用户意外终止程序，则except捕获异常并提示用户。

import time
try:f = open('test.txt')try:while True:content = f.readline()if len(content) == 0:breaktime.sleep(2)print(content)except:# 如果在读取文件的过程中，产生了异常，那么就会捕获到# 比如 按下了 ctrl+cprint('意外终止了读取数据')finally:f.close()print('关闭文件')
except:print("没有这个文件")

四、自定义异常

在Python中，抛出自定义异常的语法为raise 异常类对象。

需求：密码长度不足，则报异常（用户输入密码，如果输入的长度不足3位，则报错，即抛出自定义异常，并捕获该异常）。

# 自定义异常类，继承Exception
class ShortInputError(Exception):def __init__(self, length, min_len):self.length = lengthself.min_len = min_len# 设置抛出异常的描述信息def __str__(self):return f'你输入的长度是{self.length}, 不能少于{self.min_len}个字符'def main():try:con = input('请输入密码：')if len(con) < 3:raise ShortInputError(len(con), 3)except Exception as result:print(result)else:print('密码已经输入完成')main()

五、模块

Python 模块(Module)，是一个 Python 文件，以 .py 结尾，包含了 Python 对象定义和Python语句。

模块能定义函数，类和变量，模块里也能包含可执行的代码。

1. 导入模块

1.1 导入模块的方式

import 模块名
import 模块名1, 模块名2（不建议使用，非PEP8规范）
from 模块名 import 功能名
from 模块名 import *
import 模块名 as 别名
from 模块名 import 功能名 as 别名

1.2 导入方式详解

1.2.1 import

语法

# 1. 导入模块
import 模块名
import 模块名1, 模块名2...# 2. 调用功能
模块名.功能名()

体验

import math
print(math.sqrt(9))  # 3.0

1.2.2 from…import…

语法

from 模块名 import 功能1, 功能2, 功能3...

体验

from math import sqrt
print(sqrt(9))

1.2.3 from…import *

语法

from 模块名 import *

体验

from math import *
print(sqrt(9))

1.2.4 from…import *

语法

# 模块定义别名
import 模块名 as 别名# 功能定义别名
from 模块名 import 功能 as 别名

体验

# 模块别名
import time as tttt.sleep(2)
print('hello')# 功能别名
from time import sleep as sl
sl(2)
print('hello')

2. 制作模块

在Python中，每个Python文件都可以作为一个模块，模块的名字就是文件的名字。也就是说自定义模块名必须要符合标识符命名规则。

2.1 定义模块

新建一个Python文件，命名为my_module1.py，并定义testA函数。

def testA(a, b):print(a + b)

2.2 测试模块

在实际开中，当一个开发人员编写完一个模块后，为了让模块能够在项目中达到想要的效果，这个开发人员会自行在py文件中添加一些测试信息.，例如，在my_module1.py文件中添加测试代码。

def testA(a, b):print(a + b)testA(1, 1)

此时，无论是当前文件，还是其他已经导入了该模块的文件，在运行的时候都会自动执行testA函数的调用。

解决办法如下：

def testA(a, b):print(a + b)# 只在当前文件中调用该函数，其他导入的文件内不符合该条件，则不执行testA函数调用
if __name__ == '__main__':testA(1, 1)

2.3 调用模块

import my_module1
my_module1.testA(1, 1)

2.4 调用模块

如果使用from .. import ..或from .. import *导入多个模块的时候，且模块内有同名功能。当调用这个同名功能的时候，调用到的是后面导入的模块的功能。

# 模块1代码
def my_test(a, b):print(a + b)# 模块2代码
def my_test(a, b):print(a - b)# 导入模块和调用功能代码
from my_module1 import my_test
from my_module2 import my_test# my_test函数是模块2中的函数
my_test(1, 1)

3. 模块定位顺序

当导入一个模块，Python解析器对模块位置的搜索顺序是：

当前目录
如果不在当前目录，Python则搜索在shell变量PYTHONPATH下的每个目录。
如果都找不到，Python会察看默认路径。UNIX下，默认路径一般为/usr/local/lib/python/

模块搜索路径存储在system模块的sys.path变量中。变量里包含当前目录，PYTHONPATH和由安装过程决定的默认目录。

注意
- 自己的文件名不要和已有模块名重复，否则导致模块功能无法使用
- 使用from 模块名 import 功能的时候，如果功能名字重复，调用到的是最后定义或导入的功能。

4. `all`

如果一个模块文件中有__all__变量，当使用from xxx import *导入时，只能导入这个列表中的元素。

my_module1模块代码

__all__ = ['testA']def testA():print('testA')def testB():print('testB')

导入模块的文件代码

from my_module1 import *
testA()
testB()
# NameError: name 'testB' is not defined

六、包

包将有联系的模块组织在一起，即放到同一个文件夹下，并且在这个文件夹创建一个名字为__init__.py 文件，那么这个文件夹就称之为包。

1. 制作包

[New] — [Python Package] — 输入包名 — [OK] — 新建功能模块(有联系的模块)。

注意：新建包后，包内部会自动创建__init__.py文件，这个文件控制着包的导入行为。

1.1 快速体验

新建包mypackage
新建包内模块：my_module1 和 my_module2
模块内代码如下

# my_module1
print(1)def info_print1():print('my_module1')

# my_module2
print(2)def info_print2():print('my_module2')

1.2 导入包

1.2.1 方法一

import 包名.模块名包名.模块名.目标

import my_package.my_module1my_package.my_module1.info_print1()

1.2.2 方法二

注意：必须在__init__.py文件中添加__all__ = []，控制允许导入的模块列表。

from 包名 import *
模块名.目标

from my_package import *my_module1.info_print1()

七、总结

1. 异常

异常语法

try:可能发生异常的代码
except:如果出现异常执行的代码
else:没有异常执行的代码
finally:无论是否异常都要执行的代码

捕获异常

except 异常类型:代码except 异常类型 as xx:代码

自定义异常

# 1. 自定义异常类
class 异常类类名(Exception):代码# 设置抛出异常的描述信息def __str__(self):return ...# 2. 抛出异常
raise 异常类名()# 捕获异常
except Exception...

2. 模块、包

导入模块方法

import 模块名from 模块名 import 目标from 模块名 import *

导入包

import 包名.模块名from 包名 import *

__all__ = [] ：允许导入的模块或功能列表