一、 错误和异常
程序运行时可能会碰到一些错误和异常，例如本该用英文冒号却用了中文冒号的情况，再比如出现了除数为 0、年龄为负数、数组下标越界等，这些错误或异常如果不能被发现并加以处理，可能会导致程序无法运行或返回结果有误。和大部分编程语言一样，Python 也提供了处理错误和异常的机制，可以让我们捕获并处理，让程序继续能够执行。借助异常处理机制，甚至在程序崩溃前也可以做一些必要的工作，例如将内存中的数据写入文件、关闭打开的文件、释放分配的内存等。
Python 异常处理机制会涉及 try、except、else、finally 这 4 个关键字，同时还提供了可主动引发程序异常的 raise 语句
Python使用称为异常 的特殊对象来管理程序执行期间发生的错误。每当发生让Python不知所措的错误时，它都会创建一个异常对象。如果你编写了处理该异常的代码，程序将继续运行；如果未对异常进行处理，程序将停止并显示traceback，其中包含有关异常的报告。
二、认识错误
python中的错误和异常实际上是两个概念，当我们说错误时，一般指的是语法错误，又叫句法错误或解析错误，也就是解析代码时出现的错误。当代码不符合 Python 语法规则时，Python解释器在解析时就会报 SyntaxError 语法错误，与此同时还会明确指出最早探测到错误的语句位置。语法错误多是开发者疏忽导致的，属于真正意义上的错误，是解释器无法容忍的，只有将程序中的所有语法错误全部纠正，程序才能执行。如果我们使用Pycharm等IDE来写代码的时候，这种低级的语法错误会被IDE用红色波浪线标注出来，会比较方便我们解决这些错误。
#例1
while True
print('Hello world')
break
#执行以上语句，会报错如下：
File "D:\PyGuide\错误和异常\zy_exception.py", line 4
while True
^
SyntaxError: invalid syntax
#报错内容解释：
1.第一行，告诉你出错的文件位置信息（文件“报错代码所在的文件路径”，行号：第4行）
2.第二行，告诉你出现错误的代码是哪句
3.第三行，用一个箭头指向第二行中，第一次检测到错误的位置
4.第四行，直译为 语法错误：无效语法
有了提示，结合python的语法规则，我们知道，问题在于，True后面没有加英文冒号，修改后再执行即可成功
#例2
print "Hello,World!"
#以上语句在python2中正确，但在我们安装的python3环境中print作为内置函数，后面需要跟()，报错如下
File "D:\PyGuide\错误和异常\zy_exception.py", line 1
print "Hello,World!"
^
SyntaxError: Missing parentheses in call to 'print'. Did you mean print("Hello,World!")?
#报错内容解释：
1.报错的格式是固定的，前面几行参考例1即可
2.最后一行，直译为，语法错误：调用“print”时缺少括号。你想写的是print（“hello,world！”）吗？
总结一些常见的语法错误，大家在写代码过程中多留意，尽量不要出现。
一、SyntaxError: invalid syntax（无效语法错误）
翻译，语法错误：无效语法
1.忘记在 if , elif , else , for , while , class ,def 等语句的末尾添加 “：”
2.混用了 = 和 ==，要牢记，一个等号 = 是赋值操作符而两个等号 == 才是等于比较操作
3.尝试使用++ 或者 -- 这类自增自减操作符，其他编程语言可以这样写，但python的写法是 += 和-=
4.尝试使用Python关键字作为变量名，Python3的关键字有：and, as, assert, break, class, continue, def, del, elif, else, except, False, finally, for, from, global, if, import, in, is, lambda, None, nonlocal, not, or, pass, raise, return, True, try, while, with, yield等
二、SyntaxError: invalid character '“' (U+201C) （无效字符错误） #这里以引号举例
翻译，语法错误：无效字符
1.该用英文符号的却用了中文符号，如引号、冒号等，人眼不易察觉，要关注IDE的提示。
三、SyntaxError: EOL while scanning string literal（字符串不完整错误）
翻译，语法错误：扫描字符串时出现行尾错误（EOL = End Of Line error 译为行尾错误）
1.通常是因为字符串两端的引号未正确匹配，没有成对出现，要检查是否有单引号、双引号、或三引号的闭合情况。
2.需要引用的字符串包括多行，却用了单引号或双引号，这种情况应该用三引号，单双引号中的内容不支持跨行。
三、认识异常
前面说过，python中的错误和异常实际上是两个概念，错误一般指语法错误，导致无法运行，异常则是运行时产生的问题。当然，也不要纠结到底是异常还是错误，这两个词经常会混用，在python里，SyntaxError也是一种异常类型，在中文语境里，异常也是一种错误。我们之所以要说这是两个概念，我理解的原因是，我们对异常进行异常处理后，程序能够继续运行，而对于错误，程序会无法运行。
异常的产生有两种情况。其一，当程序运行到有问题的代码处，会抛出（throw）异常，这种属于被动型抛出，你只能接受。其二，你可以主动地抛出异常，不过这里我们约定成俗的不叫抛出，而是叫引发（raise），主动地引发异常是通过 raise语句来实现的，一般情况下，是你通过if判断某个条件不满足后，主动的报异常。（这里还是提一句，学的时候明白抛出和引发的区别就可以，不要纠结，因为后续大家都会混用这些词，raise的异常也会叫做主动抛出异常）
不管是被动抛出的异常还是主动引发的异常，异常都需要进行处理，不处理的话，程序遇到异常就会终止执行。处理异常这件事，或者说处理异常的这个动作，我们称之为捕获（catch），捕获异常不仅可以把这个异常抓到（报告异常信息），还可以执行针对异常的处理动作。
引发异常和捕获异常我们都在后面讲，现在先来认识异常。异常有不同的类型，异常的报错信息最后一行会把异常类型的名称（内置的标志符）打印出来，下述示例中的异常类型依次是ZeroDivisionError、TypeError和NameError，当然，最后一行，除了异常类型名称外，程序还会结合出错原因，说明错误细节。
常见异常举例
#例1
print(1/0)
#上面这句代码的意思是输出用 1 除以 0 的结果，因为 0 作除数是不被允许的（小学常识），所以运行后会产生如下错误：
Traceback (most recent call last):
File "D:\PyGuide\错误和异常\zy_exception.py", line 2, in <module>
print(1/0)
ZeroDivisionError: division by zero
#报错内容解释：
1.前三行指出了报错的位置，最后一句表示出错的类型
2.最后一行，直译为，零除错误：被0除
#例2
print('2' + 2)
#以上代码将字符串"2"和整数型2进行+连接，python不支持 str+int这种操作
Traceback (most recent call last):
File "D:\PyGuide\错误和异常\zy_exception.py", line 4, in <module>
print('2' + 2)
TypeError: can only concatenate str (not "int") to str
#直译，类型错误:只能将str（而不是“int”）连接到str
print(2 + '2')
#以上代码只是把 '2' + 2 改成了 2 + '2"，你会发现报错也改变，python先检测到哪种错误就报哪种错误。
Traceback (most recent call last):
File "D:\PyGuide\错误和异常\zy_exception.py", line 4, in <module>
print(2 + '2')
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'
#直译，类型错误:加号不支持这样的操作数类型：int整数型 和 str字符型 （就是说不能用整数+字符）
#例3
print(4 + a*3)
#a应该是一个指向数值的变量，但是这里我们没有先定义a，直接就使用，会报错如下
Traceback (most recent call last):
File "D:\PyGuide\错误和异常\zy_exception.py", line 4, in <module>
print(4 + a*3)
NameError: name 'a' is not defined
直译，名称错误: 没有对'a'这个名称进行定义
四、内置的异常类型
在 Python 中，所有异常类型都是一个派生自BaseException类的实例，也就是说，所有的异常都算是BaseException异常，不过这个异常类型太宽泛，所以python又给出了很多细化的错误类型，参见下面得异常类型层次结构。以NameError（第22行）为例，它本身是NameError异常类型，它也属于Exception（常规错误） 异常类型，还属于BaseException异常类型。
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)
+-- GeneratorExit 生成器(generator)发生异常来通知退出
+-- Exception 常规错误的基类
+-- StopIteration 迭代器没有更多值
+-- StopAsyncIteration 必须通过异步迭代器对象的__anext__()方法引发以停止迭代
+-- 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
+-- BufferError 与缓冲区相关的操作时引发
+-- EOFError 没有内建输入,到达EOF 标记
+-- ImportError 导入失败
| +-- ModuleNotFoundError 找不到模块
+-- 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
+-- NameError 未声明、初始化对象
| +-- UnboundLocalError 访问未初始化的本地变量
+-- OSError 操作系统错误，
| +-- BlockingIOError 操作将阻塞对象设置为非阻塞操作
| +-- ChildProcessError 子进程上的操作失败
| +-- ConnectionError 与连接相关的异常的基类
| | +-- BrokenPipeError 在已关闭写入的套接字上写入
| | +-- ConnectionAbortedError 连接尝试被对等方中止
| | +-- ConnectionRefusedError 连接尝试被对等方拒绝
| | +-- ConnectionResetError 连接由对等方重置
| +-- FileExistsError 创建已存在的文件或目录
| +-- FileNotFoundError 请求不存在的文件或目录
| +-- InterruptedError 系统调用被输入信号中断
| +-- IsADirectoryError 在目录上请求文件操作
| +-- NotADirectoryError 在不是目录的事物上请求目录操作
| +-- PermissionError 在没有访问权限的情况下运行操作
| +-- ProcessLookupError 进程不存在
| +-- TimeoutError 系统函数在系统级别超时
+-- ReferenceError 弱引用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
| +-- RecursionError 解释器检测到超出最大递归深度
+-- 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
+-- PendingDeprecationWarning 关于构造将来语义会有改变的警告
+-- RuntimeWarning 可疑的运行行为的警告
+-- SyntaxWarning 可疑的语法的警告
+-- UserWarning 用户代码生成的警告
+-- FutureWarning 有关已弃用功能的警告的基类
+-- ImportWarning 模块导入时可能出错的警告的基类
+-- UnicodeWarning 与Unicode相关的警告的基类
+-- BytesWarning bytes和bytearray相关的警告的基类
+-- ResourceWarning 与资源使用相关的警告的基类。
下面举例一些经常遇到的异常类型和其原因，当前仅做了解即可，遇到时建议详细研究并掌握
1、AssertionError 当 assert 语句失败时将被引发。用户利用断言语句检测异常时，如果断言语句检测的表达式为假，则会引发这种异常。
2、KeyError KeyError是关键字错误，当在现有键集合中找不到指定的映射（字典）键时就会引发错误。这个异常主要发生在字典中，比如当用户试图访问一个字典中不存在的键时会被引发。
3、NameError NameError是当某个局部或全局名称未找到时将被引发，也就是指变量名称发生错误，比如用户试图调用一个还未被赋值或初始化的变量时会被触发。
4、ValueError 当操作或函数接收到具有正确类型但值不适合的参数，也就是值错误，比如想获取一个列表中某个不存在值的索引。
5、SystemError 当解释器发现内部错误，但情况看起来尚未严重到要放弃所有希望时将被引发。 关联的值是一个指明发生了什么问题的字符串（表示为低层级的符号）。
6、SyntaxError SyntaxError主要是因为当解析器遇到语法错误，比如少个冒号、多个引号之类的，编程时稍微疏忽大意一下就会出错，应该是最常见的一种异常错误了。
7、TypeError TypeError是类型错误，当一个操作或函数被应用于类型不适当的对象时将被引发。比如在要求 int 时却传入了 list就会导致错误。
8、IndexError 当序列抽取超出范围时将被引发，也就是索引超出范围，比如最常见下标索引超出了序列边界，比如当某个序列m只有三个元素，却试图访问m[4]。
9、StopIteration StopIteration为迭代器错误，由内置函数 next() 和 iterator 的 next() 方法所引发，用来表示该迭代器不能产生下一项。当访问至迭代器最后一个值时仍然继续访问，就会引发这种异常。
10、AttributeError AttributeError是属性错误，当属性引用或赋值失败时就会出现。比如列表有index方法，而字典却没有，所以对一个字典对象调用该方法就会引发该异常。
11、FileNotFoundError 当所请求的文件或目录不存在时将被引发，就是当用户试图以读取方式打开一个不存在的文件时就会出现错误。
12、TimeoutError 当一个系统函数发生系统级超时的情况下将被引发。
13、FileExistsError 当试图创建一个已存在的文件或目录时将被引发。