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0基础跟德姆(dom)一起学AI Python基础07-捕获异常,模块,综合案例示范

* 异常处理-try-except

* 模块详解

* 包详解

* 综合案例-学生管理系统**(非常重要)**



1.异常演示

"""

异常介绍:

概述:

在Python中, 我们把程序出现的所有的 非正常情况, 统称为: 异常. 俗称叫: Bug

常见的异常:

FileNotFoundError

除零错误

......

异常的默认处理方式:

程序会将异常的 类型, 产生原因, 异常出现的位置 打印到控制台上.

并终止程序的执行.


"""


  1. 读取了1个不存在的文件. ===============

src_f = open('1.txt', 'r') # FileNotFoundError


  1. 除零异常. ========

print(10 // 0) # ZeroDivisionError

print('看看我执行了吗?')


2.捕获异常-入门

"""

捕获异常:

概述:

捕获异常这种方式处理完异常之后, 程序会 自动往下 继续执行.

(基本)格式:

try:

可能出问题的代码

except:

出问题后的解决方案

执行流程:

  1. 先执行 try中的内容, 看有无问题. 有问题会立即跳转到 except中执行.

  2. 如果try中内容无问题, 程序会跳过 except, 继续向下执行.

"""


需求: 演示 try.except写法.

try:

print("try 1")

  1. 读取了1个不存在的文件. ===============

src_f = open('1.txt', 'r') # FileNotFoundError

print("try 2")

except:

print('文件不存在, 请校验后重新操作!')


  1. 除零异常. ========

print(10 // 0) # ZeroDivisionError

print('看看我执行了吗?')


3.捕获异常-Exception

"""

至此, 我们已经初始了 try.except的语法, 接下来我们来看看 它是如何 精准的捕获某个 指定异常的.


格式:

try:

可能出问题的代码

except Exception as e:

出问题后的解决方案


格式解释:

Exception 所有异常的父类, 即: 它代表着所有的异常.

e 类似于我们以前写的变量名, 这里它是: 异常对象名.


细节:

还可以写成 except (异常1, 异常2) as e 这种写法是捕获多种异常.

"""


  1. 读取了1个不存在的文件. ===============

src_f = open('1.txt', 'r') # FileNotFoundError


  1. 除零异常. ========

print(10 // 0) # ZeroDivisionError


  1. 变量未定义异常. ===========

print(name) # NameError



  1. 演示 try.except 捕获指定异常. ========================

场景1: 捕获 单个异常.

try:

print(name) # NameError

=========================

src_f = open('1.txt', 'r')

except NameError as e: # 只能捕获 NameError 异常.

print('哎呀, 程序出问题了!')

e就是异常对象, 代表着: 异常信息. 可以直接把它输出到控制台.

===================================

print(e)

==========



场景2: 捕获 多种异常.

try:

print(name) # NameError

=========================

src_f = open('1.txt', 'r') # FileNotFoundError

================================================

print(10 // 0)

except (NameError, FileNotFoundError) as e:

print('哎呀, 程序出问题了!')

======================

e就是异常对象, 代表着: 异常信息. 可以直接把它输出到控制台.

===================================

print(e)


场景3: 通用的 捕获异常的 方案.

try:

print(name) # NameError

src_f = open('1.txt', 'r') # FileNotFoundError

print(10 // 0)

except Exception as e:

print('哎呀, 程序出问题了!')

e就是异常对象, 代表着: 异常信息. 可以直接把它输出到控制台.

print(e)


print('看看我执行了吗?')


4.捕获异常-完整格式

"""

捕获异常, 完整格式如下:

try:

里边写的是可能出问题的代码

except [Exception as e]:

出现问题后的 解决方案

else:

只要try中内容无问题, 就会执行这里的内容.

只要try中有问题, 就会跳过这里的代码.

finally:

无论try是否有问题, 都会走这里的内容, 一般用于释放资源.

"""


演示 捕获异常 完整格式.

try:

print('try 1')

print(10 // 2)

print('try 2')

except Exception as e:

print(f'程序出问题了, {e}')

else:

print('我是else, 看看我执行了吗?')

finally:

print('我是finally, 看看我执行了吗?')


print('-' * 28)


案例: 拷贝文件, 加入异常处理.

try:

src_f = open('1.txt', 'rb')

dest_f = open('aa/bb/cc/2.txt', 'wb')

except Exception as e:

print(e)

else:

while True:

data = src_f.read(1024)

if len(data) <= 0:

break

dest_f.write(data)

finally:

try:

src_f.close()

except Exception as e:

print(e)


try:

dest_f.close()

except Exception as e:

print(e)


print('-' * 28)


try:

with open('1.txt', 'rb') as src_f, open('aa/bb/cc/2.txt', 'wb') as dest_f:

while True:

data = src_f.read(1024)

if len(data) <= 0:

break

dest_f.write(data)

except Exception as e:

print(e)


5.异常的传递性


```python

"""

异常是具有传递性的, 函数内的异常 会传递给该函数的 调用者, 逐级传递, 直至这个异常被处理, 或者传递到main还不处理, 程序就会报错.

"""



案例: 演示异常的传递性.

def fun01():

print('----- fun01 start-----')

print(10 // 0)

print('----- fun01 end-----')



def fun02():

print('----- fun02 start-----')


调用 fun01()

fun01()

try:

fun01()

except:

print('除数不能为0')


print('----- fun02 end-----')



def fun03():

print('----- fun03 start-----')

调用 fun02()

fun02()

print('----- fun03 end-----')



if name == 'main':

try:

fun03()

except:

print('除数不能为0')


6.模块-导入方式详解

"""

模块介绍:

概述:

模块指的是 Module, 在Python中, 1个.py文件 = 1个模块.

你可以把 模块理解为 工具包, 工具包中有很多的工具. 其实就是: 每个.py文件中都有很多的 函数, 这些函数都有不同的功能.

大白话:

学模块, 就是记忆一些 .py文件, 以及其中的一些 函数.

例如: 随机数相关 用 random模块, 日期相关用 time模块, 文件路径相关用 os模块...


模块的 导入方式:

方式1: import 模块名 后续通过 模块名.函数名() 的方式调用. 模块下所有函数 均可使用

方式2: import 模块名 as 别名 后续通过 别名.函数名() 的方式调用. 模块下所有函数 均可使用

方式3: from 模块名 import 函数名 后续通过 函数名() 的方式直接调用. 只能使用该模块下 导入的函数.

方式4: from 模块名 import 函数名 as 别名 后续通过 别名() 的方式直接调用. 只能使用该模块下 导入的函数.

方式5: from 模块名 import * 后续通过 函数名() 的方式直接调用. 模块下所有函数 均可使用

"""


案例: 演示 导入模块的几种方式的 用法.

测试用例. time模块下的 time()函数, sleep()函数.



演示 方式1: import 模块名 后续通过 模块名.函数名() 的方式调用. 模块下所有函数 均可使用

import time

print('--- start ---')

time.sleep(2) # 让程序休眠 2秒.

print(time.localtime()) # 获取系统的的本地时间

print(time.time()) # 1719113316.0237932, 从时间原点(1970年1月1日 00:00:00 ~ 至今)的秒值.

print('--- end ---')


演示 方式2: import 模块名 as 别名 后续通过 别名.函数名() 的方式调用. 模块下所有函数 均可使用

import time as t

print('--- start ---')

t.sleep(2) # 让程序休眠 2秒.

print(t.localtime()) # 获取系统的的本地时间

print(t.time()) # 1719113316.0237932, 从时间原点(1970年1月1日 00:00:00 ~ 至今)的秒值.

print('--- end ---')



演示 方式3: from 模块名 import 函数名 后续通过 函数名() 的方式直接调用. 只能使用该模块下 导入的函数.

from time import sleep, localtime


print('--- start ---')

sleep(2) # 让程序休眠 2秒.

print(localtime()) # 获取系统的的本地时间

print(time()) # 报错, 因为没有导入, 所以使用不了.

=====================================

print('--- end ---')


演示 方式4: from 模块名 import 函数名 as 别名 后续通过 别名() 的方式直接调用. 只能使用该模块下 导入的函数.

from time import sleep as sl, localtime as lt

print('--- start ---')

sl(2) # 让程序休眠 2秒.

print(lt()) # 获取系统的的本地时间

print(time()) # 报错, 因为没有导入, 所以使用不了.

=====================================

print('--- end ---')



演示 方式5: from 模块名 import * 后续通过 函数名() 的方式直接调用. 模块下所有函数 均可使用

from time import *


print('--- start ---')

sleep(2) # 让程序休眠 2秒.

print(localtime()) # 获取系统的的本地时间

print(time())

print('--- end ---')


7.测试调用自定义模块


* my_module1 模块的代码


```python

这个是我们自定义的第 1个 模块.

如果不写all属性, 表示: 导入模块中 所有的函数.

all = ['fun01', 'fun02']

函数 = 模块的功能, 相当于: 工具包中的工具

def get_sum(a, b):

print('我是 my_module1 模块的 函数')

print(name)

return a + b

def fun01():

print('我是 my_module1 模块的 函数')

print('----- fun01 函数 -----')

print(name)

def fun02():

print('我是 my_module1 模块的 函数')

print('----- fun02 函数 -----')

print(name)

实际开发中, 定义好模块后, 一般会对模块的功能(函数)做测试.

如下的测试代码, 在 调用者中 也会被执行. 但真实的业务场景, 测试代码 在 调用者中是不能被执行的.

那, 如何解决这个问题呢?

答案: name 属性 即可解决这个事儿, 它在当前模块中打印的结果是 main,

在调用者模块中打印的是 当前的模块名.

测试代码

======

print(get_sum(10, 20))

fun01()

fun02()

如果条件成立, 说明是在 当前模块中执行的.

if name == 'main':

测试代码

print(get_sum(10, 20))

fun01()

fun02()


* my_module2模块的代码


这个是我们自定义的第 2个 模块.

函数 = 模块的功能, 相当于: 工具包中的工具

def get_sum(a, b):

print('我是 my_module2 模块的 函数')

print(name)

return a + b

def fun01():

print('我是 my_module2 模块的 函数')

print('----- fun01 函数 -----')

print(name)

def fun02():

print('我是 my_module2 模块的 函数')

print('----- fun02 函数 -----')

print(name)

如果条件成立, 说明是在 当前模块中执行的.

if name == 'main':

测试代码

print(get_sum(11, 22))

fun01()

fun02()


* 测试模块的代码

"""

案例: 演示如何调用 自定义模块.

细节:

  1. 1个.py文件就可以看做是1个模块, 文件名 = 模块名, 所以: 文件名也要符合标识符的命名规范.

  2. __name__属性, 当前模块中打印的结果是 main, 在调用者中打印的结果是: 调用的模块名

  3. 如果导入的多个模块中, 有同名函数, 默认会使用 最后导入的 模块的函数.

  4. all 属性只针对于 from 模块名 import * 这种写法有效, 它只会导入 __all__记录的内容

"""

需求: 自定义 my_module1模块, 然后再其中定义一些函数. 在当前模块中 调用 my_module1模块的内容.

import my_module1 as m1

import my_module1 as m2

print(m1.get_sum(10, 20))

===========================

m1.fun01()

============

m1.fun02()

============

m1.fun01()

m2.fun01()

如果导入的多个模块中, 有同名函数, 默认会使用 最后导入的 模块的函数.

from my_module1 import fun01

from my_module2 import fun01

fun01()

all 属性只针对于 from 模块名 import * 这种写法有效, 它只会导入 __all__记录的内容

from my_module1 import *

print(get_sum(10, 20)) # 报错, 因为 all 属性没有记录它.

fun01()

fun02()

8.测试-包


* 结构图

* init文件的代码


all属性 如果不写, 默认是: 包中所有的 模块, 都不能通过 from 包名 import * 的方式导入.

all = ['my_module1']


* my_module1 和 my_module2模块代码同上.


* 测试代码

"""

包 解释:

概述:

包 = 文件夹 = 一堆的.py文件(模块) + init.py 初始化文件.

背景:

当我们的模块(.py文件)越来越多的时候, 就要分包来管理它们了(模块).

导包方式:

方式1: import 包名.模块名

必须通过 包名.模块名.函数名() 的方式, 来调用 函数.

方式2: from 包名 import 模块名

必须通过 模块名.包名()的形式, 来调用函数.

"""

演示 导入包的 方式1: import 包名.模块名

import my_package.my_module1

包名 模块 函数名

===========

my_package.my_module1.fun01()

my_package.my_module1.fun02()

print('-' * 28)

演示 导入包的 方式2: from 包名 import 模块名

from my_package import my_module1

my_module1.fun01()

my_module1.fun02()

from my_package import * # 会去 init.py文件 初始化文件中, 只加载 all属性的信息.

my_module1.fun01()

my_module2.fun01() # 报错, 因为 from 包名 import * 的时候, 只会到 init.py文件中 all属性的内容.

9.学生管理系统

"""

需求:

  1. 先打印提示界面(1-6的数字), 让用户选择他/她要进行的操作.

  2. 当用户选择1的时候, 实现操作: 添加学生(学生编号, 学生姓名, 手机号).

  3. 当用户选择2的时候, 实现操作: 删除学生(根据编号删除)

  4. 当用户选择3的时候, 实现操作: 修改学生信息(只能改姓名, 手机号)

  5. 当用户选择4的时候, 实现操作: 查询单个学生信息(根据姓名查)

  6. 当用户选择5的时候, 实现操作: 查询所有学生信息

  7. 当用户选择6的时候, 实现操作: 退出系统


目的

把之前所需的知识点: if, for, 函数等知识点 结合到一起, 做一个综合案例.


思路

  1. 定义函数 print_info(), 打印提示信息.

  2. 自定义while True循环逻辑, 实现: 用户录入什么数据, 就进行相应的操作

注意: 处理一下非法值.

  1. 自定义函数 add_info(), 实现: 添加学生

编号必须唯一

  1. 自定义函数 delete_info(), 实现: 删除学生

根据编号删除(唯一)

根据姓名删除(可重复)

  1. 自定义函数 update_info(), 实现: 修改学生信息

根据编号修改, 只能修改: 姓名, 手机号.

  1. 自定义函数 search_info(), 实现: 查询某个学生信息.

根据 姓名 查询(可重复)

根据 学号 查询(唯一)

  1. 自定义函数 search_all(), 实现: 查询所有学生的信息.

  2. 在main函数中, 完成: 程序的入口启动动作.

"""


  1. 定义函数 print_info(), 打印提示信息. =============================

def print_info():

print('1.添加学生')

print('2.删除学生')

print('3.修改学生信息')

print('4.查询单个学生信息')

print('5.查询所有学生信息')

print('6.退出系统')



  1. 自定义while True循环逻辑, 实现: 用户录入什么数据, 就进行相应的操作. 注意: 处理一下非法值. ==========================================================

def student_manager():

自定义while True循环逻辑.

while True:

2.1 打印提示界面

print_info()


2.2 接收用户录入的 编号, 注意: 不要转成整数.

input_num = input('请录入您要操作的编号: ')


2.3 判断用户选择的 选项, 并进行相应的操作.

if input_num == '1':

print('添加学生')

add_info() # 调用函数, 实现 添加学生信息.

elif input_num == '2':

print('删除学生')

delete_info_by_id() # 根据 id(学号) 删除学生信息

delete_info_by_name() # 根据 name(姓名) 删除学生信息

elif input_num == '3':

print('修改学生信息')

update_info()

elif input_num == '4':

print('查询单个学生信息')

search_info_by_id() # 根据 id(学号) 查询学生信息

search_info_by_name() # 根据 name(姓名) 查询学生信息

elif input_num == '5':

print('查询所有学生信息')

search_all()

elif input_num == '6':

print('退出系统, 期待下次再见!')

break # 记得结束循环.

else:

print('录入有误, 请重新录入!\n')


  1. 自定义函数 add_info(), 实现: 添加学生, 要求: 编号必须唯一 =========================================

1个学生信息, 格式为: 学号(id), 姓名(name), 手机号(tel)

3.1 定义列表 user_info, 用来记录(存储) 所有学生的信息, 格式为: 列表嵌套字典.

user_info = [

{'id': 'hm01', 'name': '李白', 'tel': '111'},

{'id': 'hm02', 'name': '韩信', 'tel': '222'},

{'id': 'hm03', 'name': '达摩', 'tel': '333'},

{'id': 'hm03', 'name': '达摩', 'tel': '333'},

{'id': 'hm03', 'name': '达摩', 'tel': '333'},

{'id': 'hm03', 'name': '达摩', 'tel': '333'}

]


3.2 定义 add_info()函数, 实现添加学生信息.

def add_info():

3.3 提示用户录入 要添加的学生的 学号, 并接收.

new_id = input('请录入要添加的学生学号: ')

3.4 判断, 要添加的学号是否存在, 如果存在, 就提示, 并结束添加.

for stu in user_info:

stu的格式: {'id': 'hm01', 'name': '李白', 'tel': '111'}

if new_id == stu['id']:

走这里, 说明学号重复.

print(f'学号 {new_id} 已存在, 请校验后重新添加!\n')

return # 结束函数.


3.5 走到这里, 说明学号是 唯一的, 就提示用户录入 要添加的学生的 姓名 和 手机号 并接收.

new_name = input('请录入要添加的学生姓名: ')

new_tel = input('请录入要添加的学生手机号: ')


3.6 将用户录入的学生信息, 封装成: 字典形式.

new_info = {'id': new_id, 'name': new_name, 'tel': new_tel}


3.7 把上述的学生信息(字典形式), 添加到: 学生列表中, 至此, 添加学生信息结束.

user_info.append(new_info)

print(f'学号 {new_id} 学生信息添加成功!\n')



  1. 自定义函数 delete_info(), 实现: 删除学生 ================================

场景1: 根据编号删除(唯一)

def delete_info_by_id():

4.1 提示用户录入要删除的学号, 并接收.

del_id = input('请录入要删除的学号: ')

4.2 遍历 学生列表, 获取到每个学生信息, 然后判断是否 有该学号的信息.

for stu in user_info:

4.3 如果有, 就删除该学生信息, 并提示. 至此, 删除结束.

if stu['id'] == del_id:

user_info.remove(stu) # 具体删除学生信息的动作.

print(f'学号为 {del_id} 的学生信息已成功删除!\n')

break

else:

4.4 走到这里, 说明该学号不存在, 提示即可.

print('该学号不存在, 请校验后重新删除!\n')



场景2: 根据姓名删除(可重复)

def delete_info_by_name():

4.0 核心: 定义标记变量 flag, 表示: 是否删除学生. 默认是: False(没删除), True: 删除.

flag = False


4.1 提示用户录入要删除的学生姓名, 并接收.

del_name = input('请录入要删除的学生姓名: ')

4.2 遍历 学生列表, 获取到每个学生信息, 然后判断是否 有该 姓名 的信息.

i = 0

while i < len(user_info):

stu = user_info[i] # stu就代表着 某个学生信息.

4.3 如果有, 就删除该学生信息, 并提示. 至此, 删除结束.

if stu['name'] == del_name:

user_info.remove(stu) # 具体删除学生信息的动作.

删除学生信息后, 后续元素会往前提一位, 数据会变化. 索引 -= 1即可.

i -= 1

修改标记变量的值

flag = True

无论是否删除, 都要开始判断下个学生信息了.

i += 1


4.4 走到这里, 判断是否删除学生信息, 并提示.

if flag == False:

print('该 姓名 不存在, 请校验后重新删除!\n')

else:

print(f'姓名为 {del_name} 的学生信息已成功删除!\n')



  1. 自定义函数 update_info(), 实现: 修改学生信息. 要求: 根据编号修改, 只能修改: 姓名, 手机号. ==============================================================

def update_info():

5.1 提示用户录入 要修改的学生的 学号, 并接收.

update_id = input('请录入要修改的学生学号: ')

5.2 判断, 要修改的学号是否存在, 如果存在, 就修改.

for stu in user_info:

stu的格式: {'id': 'hm01', 'name': '李白', 'tel': '111'}

if update_id == stu['id']:

走这里, 说明 学号存在.

5.3 提示用户录入 要修改的学生的 姓名 和 手机号 并接收.

update_name = input('请录入要添加的学生姓名: ')

update_tel = input('请录入要添加的学生手机号: ')

5.4 具体的修改学生信息的动作.

stu['name'] = update_name

stu['tel'] = update_tel

print(f'学号 {update_id} 学生信息修改成功!\n')

5.5 因为学号具有唯一性, 只要修改了, break即可.

break

else:

print(f'学号 {update_id} 不存在, 请校验后重新修改!\n')

return # 结束函数.



  1. 自定义函数 search_info(), 实现: 查询某个学生信息. =====================================

场景1: 根据 学号 查询(唯一)

def search_info_by_id():

6.1 提示用户录入 要查询的学生的 学号, 并接收.

search_id = input('请录入要查询的学生学号: ')

6.2 判断, 要查询的学号是否存在, 如果存在, 就打印该学号的信息.

for stu in user_info:

stu的格式: {'id': 'hm01', 'name': '李白', 'tel': '111'}

if search_id == stu['id']:

6.3 走这里, 说明 学号存在, 就打印该学号的信息

print(f'id = {stu["id"]}, name = {stu["name"]}, tel = {stu["tel"]}\n')

6.4 因为学号具有唯一性, 只要打印了, break即可.

break

else:

6.5 走到这里, 学号不存在, 提示即可.

print(f'学号 {search_id} 不存在, 请校验后重新查询!\n')



场景2: 根据 姓名 查询(可重复)

def search_info_by_name():

核心: 标记变量

flag = False # 假设: False 没找到, True: 找到了.

6.1 提示用户录入 要查询的学生的 姓名, 并接收.

search_name = input('请录入要查询的学生姓名: ')

6.2 判断, 要查询的 姓名 是否存在, 如果存在, 就打印该 姓名 的信息.

for stu in user_info:

stu的格式: {'id': 'hm01', 'name': '李白', 'tel': '111'}

if search_name == stu['name']:

6.3 走这里, 说明 姓名存在, 就打印该姓名的信息

print(f'id = {stu["id"]}, name = {stu["name"]}, tel = {stu["tel"]}')

flag = True


6.5 判断, 如果没有找到该姓名的信息, 就 提示即可.

if not flag:

if flag == False:

print(f'姓名 {search_name} 不存在, 请校验后重新查询!\n')

else:

找到了, 我们加个空行, 好看点.

print()



  1. 自定义函数 search_all(), 实现: 查询所有学生的信息. =====================================

def search_all():

7.1 判断是否有学生信息, 如果没有, 直接提示, 然后结束即可.

if len(user_info) == 0:

print('暂无学生信息, 请添加后重新查询!\n')

else:

7.2 走这里, 说明 查到了学生信息. 遍历打印即可.

for stu in user_info:

print(stu)

字典根据键获取值有两种方式: 字典名.get(键) 或者 字典名[键]

print(f'id = {stu.get("id")}, name = {stu["name"]}, tel = {stu["tel"]}')

7.3 为了格式好看, 记得加个换行.

print()



  1. main函数, 作为程序的主入口. ====================

if name == 'main':

启动学生管理系统.

student_manager()


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