今日目标：

1. 理解什么是异常以及为什么需要处理异常。
2. 学习使用try-except块捕获和处理异常。
3. 学习使用else和finally子句。
4. 了解常见的异常类型。
5. 学习如何抛出异常（使用raise）。

第一部分：为什么需要异常处理？

在程序运行过程中，可能会遇到各种错误，列如：

• 文件不存在
• 除以零
• 类型错误
• 索引越界

如果没有异常处理，这些错误会导致程序崩溃。异常处理可以让程序在遇到错误时优雅地处理，而不是直接崩溃。

1. 异常示例：

# 创建新文件 day12_exception.py

# 除以零错误
# result = 10 / 0  # 这会引发ZeroDivisionError

# 文件不存在错误
# file = open('nonexistent.txt', 'r')  # 会引发FileNotFoundError

# 类型错误
# number = int("abc")  # 会引发ValueError

第二部分：基本的异常处理

2 使用try-except块：

# 捕获特定异常
try:
    number = int(input("请输入一个整数："))
    result = 10 / number
    print(f"10除以{number}的结果是：{result}")
except ZeroDivisionError:
    print("错误：除数不能为零！")
except ValueError:
    print("错误：请输入一个有效的整数！")

3 捕获多个异常：

# 使用不指定异常类型的except可以捕获所有异常，但不推荐
try:
    # 可能出错的代码
    number = int(input("请输入一个整数："))
    result = 10 / number
except:
    print("发生了某种错误！")

4 捕获所有异常：

# 使用不指定异常类型的except可以捕获所有异常，但不推荐
try:
    # 可能出错的代码
    number = int(input("请输入一个整数："))
    result = 10 / number
except:
    print("发生了某种错误！")

第三部分：else和finally子句

5 else子句：

# 如果没有发生异常，则执行else块
try:
    number = int(input("请输入一个整数："))
    result = 10 / number
except (ZeroDivisionError, ValueError):
    print("输入有误！")
else:
    print(f"计算成功，结果是：{result}")

6 finally子句：

# 无论是否发生异常，finally块都会执行
try:
    file = open('example.txt', 'r')
    content = file.read()
    number = int(content)
except (FileNotFoundError, ValueError) as e:
    print(f"错误：{e}")
finally:
    # 一般用于释放资源，如关闭文件
    if 'file' in locals():
        file.close()
    print("资源清理完成。")

第四部分：常见的异常类型

7 Python中常见的异常：

• ZeroDivisionError：除以零
• ValueError：值错误，如int('abc')
• TypeError：类型错误，如 '2' + 2
• IndexError：索引越界
• KeyError：字典键不存在
• FileNotFoundError：文件不存在
• ImportError：导入模块失败

# 示例：处理多种常见异常
try:
    # 可能引发多种异常
    number = int(input("请输入一个整数："))
    result = 10 / number
    my_list = [1, 2, 3]
    print(my_list[number])
except ZeroDivisionError:
    print("除数不能为零！")
except ValueError:
    print("请输入有效的整数！")
except IndexError:
    print("索引越界！")

第五部分：抛出异常

有时我们想主动抛出异常，可以使用raise语句。

8 使用raise抛出异常：

# 检查输入年龄的合理性
age = int(input("请输入年龄："))
if age < 0 or age > 150:
    raise ValueError("年龄必须在0到150之间")
else:
    print(f"年龄是：{age}")

9 自定义异常：

# 创建自定义异常类
class MyCustomError(Exception):
    pass

# 使用自定义异常
def check_positive(number):
    if number < 0:
        raise MyCustomError("数字必须是正数")
    return number

try:
    check_positive(-5)
except MyCustomError as e:
    print(f"自定义错误：{e}")

第六部分：异常处理的最佳实践

10 异常处理的原则：

• 只捕获你知道如何处理的异常
• 避免使用空的except块（这会捕获所有异常，包括键盘中断等）
• 尽量指定具体的异常类型
• 使用finally块来释放资源
• 在日志中记录异常信息，而不仅仅是打印

# 好的实践
try:
    # 可能出错的代码
    with open('data.txt', 'r') as file:
        data = file.read()
except FileNotFoundError:
    print("文件不存在，将使用默认数据")
    data = "默认数据"
except IOError as e:
    print(f"文件读取错误：{e}")
else:
    print("文件读取成功")

今日小结与练习

今日核心概念：

• 异常： 程序运行过程中出现的错误
• try-except： 捕获和处理异常
• else： 没有异常时执行的代码
• finally： 无论是否异常都会执行的代码，用于清理资源
• raise： 主动抛出异常
• 自定义异常： 创建自己的异常类

动手练习（务必完成）：

练习1：安全的计算器
改善之前的计算器程序，添加异常处理，确保在输入无效时程序不会崩溃。

要求：

• 处理除以零错误
• 处理非数字输入错误
• 让用户有机会重新输入，直到输入正确

示例：

请输入第一个数字：abc
错误：请输入有效的数字！
请输入第一个数字：10
请输入第二个数字：0
错误：除数不能为零！
请输入第二个数字：5
10 / 5 = 2

练习2：文件读取安全版
编写一个程序，要求用户输入文件名，然后读取文件内容。如果文件不存在，提示用户重新输入，直到输入有效的文件名。

示例：

请输入文件名：wrong.txt
文件不存在，请重新输入！
请输入文件名：example.txt
文件内容：...

练习3（挑战）：用户注册验证
编写一个用户注册程序，要求用户输入用户名和密码，并进行验证：

• 用户名长度至少3个字符
• 密码长度至少8个字符
• 如果验证失败，抛出自定义异常，并捕获显示给用户

示例：

请输入用户名：ab
错误：用户名必须至少3个字符！
请输入用户名：abc
请输入密码：123
错误：密码必须至少8个字符！

异常处理是编写健壮程序的关键，今天的内容超级重大。多练习，掌握各种异常处理技巧！

第十二天完成，你的程序目前更加健壮了！