定義類并創(chuàng)建實例

在Python中，類通過 class 關鍵字定義。以 Person 為例，定義一個Person類如下：

class Person(object):
    pass

按照 Python 的編程習慣，類名以大寫字母開頭，緊接著是(object)，表示該類是從哪個類繼承下來的。類的繼承將在后面的章節(jié)講解，現(xiàn)在我們只需要簡單地從object類繼承。
有了Person類的定義，就可以創(chuàng)建出具體的xiaoming、xiaohong等實例。創(chuàng)建實例使用 類名+()，類似函數(shù)調(diào)用的形式創(chuàng)建：

xiaoming = Person()
xiaohong = Person()

創(chuàng)建實例屬性

雖然可以通過Person類創(chuàng)建出xiaoming、xiaohong等實例，但是這些實例看上除了地址不同外，沒有什么其他不同。
在現(xiàn)實世界中，區(qū)分xiaoming、xiaohong要依靠他們各自的名字、性別、生日等屬性。
如何讓每個實例擁有各自不同的屬性？由于Python是動態(tài)語言，對每一個實例，都可以直接給他們的屬性賦值，
例如，給xiaoming這個實例加上name、gender和birth屬性：

xiaoming = Person()
xiaoming.name = 'Xiao Ming'
xiaoming.gender = 'Male'
xiaoming.birth = '1990-1-1'

給xiaohong加上的屬性不一定要和xiaoming相同：

xiaohong = Person()
xiaohong.name = 'Xiao Hong'
xiaohong.school = 'No. 1 High School'
xiaohong.grade = 2

實例的屬性可以像普通變量一樣進行操作：

xiaohong.grade = xiaohong.grade + 1

初始化實例屬性

雖然我們可以自由地給一個實例綁定各種屬性，但是，現(xiàn)實世界中，一種類型的實例應該擁有相同名字的屬性。
例如，Person類應該在創(chuàng)建的時候就擁有 name、gender 和 birth 屬性，怎么辦？
在定義 Person 類時，可以為Person類添加一個特殊的__init__()方法，當創(chuàng)建實例時，__init__()方法被自動調(diào)用，我們就能在此為每個實例都統(tǒng)一加上以下屬性：

class Person(object):
    def __init__(self, name, gender, birth):
        self.name = name
        self.gender = gender
        self.birth = birth

__init__() 方法的第一個參數(shù)必須是self（也可以用別的名字，但建議使用習慣用法），后續(xù)參數(shù)則可以自由指定，和定義函數(shù)沒有任何區(qū)別。
相應地，創(chuàng)建實例時，就必須要提供除 self 以外的參數(shù)：

xiaoming = Person('Xiao Ming', 'Male', '1991-1-1')
xiaohong = Person('Xiao Hong', 'Female', '1992-2-2')

有了__init__()方法，每個Person實例在創(chuàng)建時，都會有 name、gender 和 birth 這3個屬性，并且，被賦予不同的屬性值，訪問屬性使用.操作符：

print xiaoming.name
# 輸出 'Xiao Ming'
print xiaohong.birth
# 輸出 '1992-2-2'

要特別注意的是，初學者定義__init__()方法常常忘記了 self 參數(shù)：

>>> class Person(object):
...     def __init__(name, gender, birth):
...         pass
... 
>>> xiaoming = Person('Xiao Ming', 'Male', '1990-1-1')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: __init__() takes exactly 3 arguments (4 given)

這會導致創(chuàng)建失敗或運行不正常，因為第一個參數(shù)name被Python解釋器傳入了實例的引用，從而導致整個方法的調(diào)用參數(shù)位置全部沒有對上。

訪問限制

我們可以給一個實例綁定很多屬性，如果有些屬性不希望被外部訪問到怎么辦？
Python對屬性權(quán)限的控制是通過屬性名來實現(xiàn)的，如果一個屬性由雙下劃線開頭(__)，該屬性就無法被外部訪問。看例子：

class Person(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self._title = 'Mr'
        self.__job = 'Student'
p = Person('Bob')
print p.name
# => Bob
print p._title
# => Mr
print p.__job
# => Error
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'Person' object has no attribute '__job'

可見，只有以雙下劃線開頭的"__job"不能直接被外部訪問。
但是，如果一個屬性以"__xxx__"的形式定義，那它又可以被外部訪問了，以"__xxx__"定義的屬性在Python的類中被稱為特殊屬性，
有很多預定義的特殊屬性可以使用，通常我們不要把普通屬性用"xxx"定義。
以單下劃線開頭的屬性"_xxx"雖然也可以被外部訪問，但是，按照習慣，他們不應該被外部訪問。

創(chuàng)建類屬性

類是模板，而實例則是根據(jù)類創(chuàng)建的對象。
綁定在一個實例上的屬性不會影響其他實例，但是，類本身也是一個對象，如果在類上綁定一個屬性，則所有實例都可以訪問類的屬性，并且，所有實例訪問的類屬性都是同一個！
也就是說，實例屬性每個實例各自擁有，互相獨立，而類屬性有且只有一份。
定義類屬性可以直接在 class 中定義：

class Person(object):
    address = 'Earth'
    def __init__(self, name):
        self.name = name

因為類屬性是直接綁定在類上的，所以，訪問類屬性不需要創(chuàng)建實例，就可以直接訪問：

print Person.address
# => Earth

對一個實例調(diào)用類的屬性也是可以訪問的，所有實例都可以訪問到它所屬的類的屬性：

p1 = Person('Bob')
p2 = Person('Alice')
print p1.address
# => Earth
print p2.address
# => Earth

由于Python是動態(tài)語言，類屬性也是可以動態(tài)添加和修改的：

Person.address = 'China'
print p1.address
# => 'China'
print p2.address
# => 'China'

因為類屬性只有一份，所以，當Person類的address改變時，所有實例訪問到的類屬性都改變了。
類屬性和實例屬性名字沖突怎么辦
修改類屬性會導致所有實例訪問到的類屬性全部都受影響，但是，如果在實例變量上修改類屬性會發(fā)生什么問題呢？

class Person(object):
    address = 'Earth'
    def __init__(self, name):
        self.name = name

p1 = Person('Bob')
p2 = Person('Alice')

print 'Person.address = ' + Person.address

p1.address = 'China'
print 'p1.address = ' + p1.address

print 'Person.address = ' + Person.address
print 'p2.address = ' + p2.address
結(jié)果如下：
Person.address = Earth
p1.address = China
Person.address = Earth
p2.address = Earth

我們發(fā)現(xiàn)，在設置了 p1.address = 'China' 后，p1訪問 address 確實變成了 'China'，但是，Person.address和p2.address仍然是'Earch'，怎么回事？
原因是 p1.address = 'China'并沒有改變 Person 的 address，而是給 p1這個實例綁定了實例屬性address ，對p1來說，
它有一個實例屬性address（值是'China'），而它所屬的類Person也有一個類屬性address，所以:
訪問 p1.address 時，優(yōu)先查找實例屬性，返回'China'。
訪問 p2.address 時，p2沒有實例屬性address，但是有類屬性address，因此返回'Earth'。
可見，當實例屬性和類屬性重名時，實例屬性優(yōu)先級高，它將屏蔽掉對類屬性的訪問。
當我們把 p1 的 address 實例屬性刪除后，訪問 p1.address 就又返回類屬性的值 'Earth'了：

del p1.address
print p1.address
# => Earth

可見，千萬不要在實例上修改類屬性，它實際上并沒有修改類屬性，而是給實例綁定了一個實例屬性。

定義實例方法

一個實例的私有屬性就是以__開頭的屬性，無法被外部訪問，那這些屬性定義有什么用？
雖然私有屬性無法從外部訪問，但是，從類的內(nèi)部是可以訪問的。除了可以定義實例的屬性外，還可以定義實例的方法。
實例的方法就是在類中定義的函數(shù)，它的第一個參數(shù)永遠是 self，指向調(diào)用該方法的實例本身，其他參數(shù)和一個普通函數(shù)是完全一樣的：

class Person(object):

    def __init__(self, name):
        self.__name = name

    def get_name(self):
        return self.__name

get_name(self) 就是一個實例方法，它的第一個參數(shù)是self。__init__(self, name)其實也可看做是一個特殊的實例方法。
調(diào)用實例方法必須在實例上調(diào)用：

p1 = Person('Bob')
print p1.get_name()  # self不需要顯式傳入# => Bob

在實例方法內(nèi)部，可以訪問所有實例屬性，這樣，如果外部需要訪問私有屬性，可以通過方法調(diào)用獲得，這種數(shù)據(jù)封裝的形式除了能保護內(nèi)部數(shù)據(jù)一致性外，還可以簡化外部調(diào)用的難度。

方法也是屬性

我們在 class 中定義的實例方法其實也是屬性，它實際上是一個函數(shù)對象：

class Person(object):
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score
    def get_grade(self):
        return 'A'

p1 = Person('Bob', 90)
print p1.get_grade
# => <bound method Person.get_grade of <__main__.Person object at 0x109e58510>>
print p1.get_grade()
# => A

也就是說，p1.get_grade 返回的是一個函數(shù)對象，但這個函數(shù)是一個綁定到實例的函數(shù)，p1.get_grade() 才是方法調(diào)用。
因為方法也是一個屬性，所以，它也可以動態(tài)地添加到實例上，只是需要用 types.MethodType() 把一個函數(shù)變?yōu)橐粋€方法：

import types
def fn_get_grade(self):
    if self.score >= 80:
        return 'A'
    if self.score >= 60:
        return 'B'
    return 'C'

class Person(object):
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score

p1 = Person('Bob', 90)
p1.get_grade = types.MethodType(fn_get_grade, p1, Person)
print p1.get_grade()
# => A
p2 = Person('Alice', 65)
print p2.get_grade()
# ERROR: AttributeError: 'Person' object has no attribute 'get_grade'
# 因為p2實例并沒有綁定get_grade

給一個實例動態(tài)添加方法并不常見，直接在class中定義要更直觀。

定義類方法

和屬性類似，方法也分實例方法和類方法。
在class中定義的全部是實例方法，實例方法第一個參數(shù) self 是實例本身。
要在class中定義類方法，需要這么寫：

class Person(object):
    count = 0
    @classmethod
    def how_many(cls):
        return cls.count
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        Person.count = Person.count + 1

print Person.how_many()
p1 = Person('Bob')
print Person.how_many()

通過標記一個 @classmethod，該方法將綁定到 Person 類上，而非類的實例。類方法的第一個參數(shù)將傳入類本身，通常將參數(shù)名命名為 cls，上面的 cls.count 實際上相當于 Person.count。
因為是在類上調(diào)用，而非實例上調(diào)用，因此類方法無法獲得任何實例變量，只能獲得類的引用。

類繼承

繼承一個類
如果已經(jīng)定義了Person類，需要定義新的Student和Teacher類時，可以直接從Person類繼承：

class Person(object):
    def __init__(self, name, gender):
        self.name = name
        self.gender = gender

定義Student類時，只需要把額外的屬性加上，例如score：

class Student(Person):
    def __init__(self, name, gender, score):
        super(Student, self).__init__(name, gender)
        self.score = score

一定要用 super(Student, self).__init__(name, gender) 去初始化父類，否則，繼承自 Person 的 Student 將沒有 name 和 gender。
函數(shù)super(Student, self)將返回當前類繼承的父類，即 Person ，然后調(diào)用__init__()方法，注意self參數(shù)已在super()中傳入，在__init__()中將隱式傳遞，不需要寫出（也不能寫）。

判斷類型

函數(shù)isinstance()可以判斷一個變量的類型，既可以用在Python內(nèi)置的數(shù)據(jù)類型如str、list、dict，也可以用在我們自定義的類，它們本質(zhì)上都是數(shù)據(jù)類型。
假設有如下的 Person、Student 和 Teacher 的定義及繼承關系如下：

class Person(object):
    def __init__(self, name, gender):
        self.name = name
        self.gender = gender

class Student(Person):
    def __init__(self, name, gender, score):
        super(Student, self).__init__(name, gender)
        self.score = score

class Teacher(Person):
    def __init__(self, name, gender, course):
        super(Teacher, self).__init__(name, gender)
        self.course = course

p = Person('Tim', 'Male')
s = Student('Bob', 'Male', 88)
t = Teacher('Alice', 'Female', 'English')

當我們拿到變量 p、s、t 時，可以使用 isinstance 判斷類型：

>>> isinstance(p, Person)
True    # p是Person類型
>>> isinstance(p, Student)
False   # p不是Student類型
>>> isinstance(p, Teacher)
False   # p不是Teacher類型

這說明在繼承鏈上，一個父類的實例不能是子類類型，因為子類比父類多了一些屬性和方法。
我們再考察 s ：

>>> isinstance(s, Person)
True    # s是Person類型
>>> isinstance(s, Student)
True    # s是Student類型
>>> isinstance(s, Teacher)
False   # s不是Teacher類型

s 是Student類型，不是Teacher類型，這很容易理解。但是，s 也是Person類型，因為Student繼承自Person，雖然它比Person多了一些屬性和方法，但是，把 s 看成Person的實例也是可以的。
這說明在一條繼承鏈上，一個實例可以看成它本身的類型，也可以看成它父類的類型。

多態(tài)

類具有繼承關系，并且子類類型可以向上轉(zhuǎn)型看做父類類型，如果我們從 Person 派生出 Student和Teacher ，并都寫了一個 whoAmI() 方法：

class Person(object):
    def __init__(self, name, gender):
        self.name = name
        self.gender = gender
    def whoAmI(self):
        return 'I am a Person, my name is %s' % self.name

class Student(Person):
    def __init__(self, name, gender, score):
        super(Student, self).__init__(name, gender)
        self.score = score
    def whoAmI(self):
        return 'I am a Student, my name is %s' % self.name

class Teacher(Person):
    def __init__(self, name, gender, course):
        super(Teacher, self).__init__(name, gender)
        self.course = course
    def whoAmI(self):
        return 'I am a Teacher, my name is %s' % self.name

在一個函數(shù)中，如果我們接收一個變量 x，則無論該 x 是 Person、Student還是 Teacher，都可以正確打印出結(jié)果：

def who_am_i(x):
    print x.whoAmI()

p = Person('Tim', 'Male')
s = Student('Bob', 'Male', 88)
t = Teacher('Alice', 'Female', 'English')

who_am_i(p)
who_am_i(s)
who_am_i(t)
運行結(jié)果：
I am a Person, my name is Tim
I am a Student, my name is Bob
I am a Teacher, my name is Alice

這種行為稱為多態(tài)。也就是說，方法調(diào)用將作用在 x 的實際類型上。
s 是Student類型，它實際上擁有自己的 whoAmI()方法以及從 Person繼承的 whoAmI方法，但調(diào)用 s.whoAmI()總是先查找它自身的定義，如果沒有定義，則順著繼承鏈向上查找，直到在某個父類中找到為止。
由于Python是動態(tài)語言，所以，傳遞給函數(shù) who_am_i(x)的參數(shù) x 不一定是 Person 或 Person 的子類型。任何數(shù)據(jù)類型的實例都可以，只要它有一個whoAmI()的方法即可：

class Book(object):
    def whoAmI(self):
        return 'I am a book'

這是動態(tài)語言和靜態(tài)語言（例如Java）最大的差別之一。動態(tài)語言調(diào)用實例方法，不檢查類型，只要方法存在，參數(shù)正確，就可以調(diào)用。

多重繼承

除了從一個父類繼承外，Python允許從多個父類繼承，稱為多重繼承。
多重繼承的繼承鏈就不是一棵樹了，它像這樣：

class A(object):
    def __init__(self, a):
        print 'init A...'
        self.a = a

class B(A):
    def __init__(self, a):
        super(B, self).__init__(a)
        print 'init B...'

class C(A):
    def __init__(self, a):
        super(C, self).__init__(a)
        print 'init C...'

class D(B, C):
    def __init__(self, a):
        super(D, self).__init__(a)
        print 'init D...'

看下圖:

繼承

像這樣，D 同時繼承自 B 和 C，也就是 D 擁有了 A、B、C 的全部功能。多重繼承通過 super()調(diào)用__init__()方法時，A 雖然被繼承了兩次，但__init__()只調(diào)用一次：

>>> d = D('d')
init A...
init C...
init B...
init D...

多重繼承的目的是從兩種繼承樹中分別選擇并繼承出子類，以便組合功能使用。
舉個例子，Python的網(wǎng)絡服務器有TCPServer、UDPServer、UnixStreamServer、UnixDatagramServer，而服務器運行模式有 多進程ForkingMixin 和 多線程ThreadingMixin兩種。
要創(chuàng)建多進程模式的 TCPServer：

class MyTCPServer(TCPServer, ForkingMixin)
    pass

要創(chuàng)建多線程模式的 UDPServer：

class MyUDPServer(UDPServer, ThreadingMixin):
    pass

如果沒有多重繼承，要實現(xiàn)上述所有可能的組合需要 4x2=8 個子類。
獲取對象信息
拿到一個變量，除了用 isinstance() 判斷它是否是某種類型的實例外，還有沒有別的方法獲取到更多的信息呢？
例如，已有定義：

class Person(object):
    def __init__(self, name, gender):
        self.name = name
        self.gender = gender

class Student(Person):
    def __init__(self, name, gender, score):
        super(Student, self).__init__(name, gender)
        self.score = score
    def whoAmI(self):
        return 'I am a Student, my name is %s' % self.name
首先可以用 type() 函數(shù)獲取變量的類型，它返回一個 Type 對象：
>>> type(123)
<type 'int'>
>>> s = Student('Bob', 'Male', 88)
>>> type(s)
<class '__main__.Student'>

其次，可以用 dir() 函數(shù)獲取變量的所有屬性：

>>> dir(123)   # 整數(shù)也有很多屬性...
['__abs__', '__add__', '__and__', '__class__', '__cmp__', ...]

>>> dir(s)
['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__doc__', '__format__', '__getattribute__', '__hash__', '__init__', '__module__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'gender', 'name', 'score', 'whoAmI']

對于實例變量，dir()返回所有實例屬性，包括__class__這類有特殊意義的屬性。注意到方法whoAmI也是 s 的一個屬性。
如何去掉__xxx__這類的特殊屬性，只保留我們自己定義的屬性？回顧一下filter()函數(shù)的用法。
dir()返回的屬性是字符串列表，如果已知一個屬性名稱，要獲取或者設置對象的屬性，就需要用 getattr() 和 setattr( )函數(shù)了：

>>> getattr(s, 'name')  # 獲取name屬性
'Bob'

>>> setattr(s, 'name', 'Adam')  # 設置新的name屬性

>>> s.name
'Adam'

>>> getattr(s, 'age')  # 獲取age屬性，但是屬性不存在，報錯：
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'Student' object has no attribute 'age'

>>> getattr(s, 'age', 20)  # 獲取age屬性，如果屬性不存在，就返回默認值20：

定制類

__str__和__repr__
如果要把一個類的實例變成 str，就需要實現(xiàn)特殊方法__str__()：

class Person(object):
    def __init__(self, name, gender):
        self.name = name
        self.gender = gender
    def __str__(self):
        return '(Person: %s, %s)' % (self.name, self.gender)

現(xiàn)在，在交互式命令行下用 print 試試：

>>> p = Person('Bob', 'male')
>>> print p
(Person: Bob, male)
但是，如果直接敲變量 p：
>>> p
<main.Person object at 0x10c941890>

似乎__str__() 不會被調(diào)用。
因為 Python 定義了__str__()和__repr__()兩種方法，__str__()用于顯示給用戶，而__repr__()用于顯示給開發(fā)人員。
有一個偷懶的定義repr的方法：

class Person(object):
    def __init__(self, name, gender):
        self.name = name
        self.gender = gender
    def __str__(self):
        return '(Person: %s, %s)' % (self.name, self.gender)
    __repr__ = __str__          
__cmp__

對 int、str等內(nèi)置數(shù)據(jù)類型排序時，Python的 sorted() 按照默認的比較函數(shù) cmp 排序，但是，如果對一組 Student 類的實例排序時，就必須提供我們自己的特殊方法 __cmp__()：

class Student(object):
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score
    def __str__(self):
        return '(%s: %s)' % (self.name, self.score)
    __repr__ = __str__

    def __cmp__(self, s):
        if self.name < s.name:
            return -1
        elif self.name > s.name:
            return 1
        else:
            return 0

上述 Student 類實現(xiàn)了__cmp__()方法，__cmp__用實例自身self和傳入的實例 s 進行比較，如果 self 應該排在前面，就返回 -1，如果 s 應該排在前面，就返回1，如果兩者相當，返回 0。
Student類實現(xiàn)了按name進行排序：

>>> L = [Student('Tim', 99), Student('Bob', 88), Student('Alice', 77)]
>>> print sorted(L)
[(Alice: 77), (Bob: 88), (Tim: 99)]

注意: 如果list不僅僅包含 Student 類，則 __cmp__ 可能會報錯：

L = [Student('Tim', 99), Student('Bob', 88), 100, 'Hello']
print sorted(L)

請思考如何解決。
__len__
如果一個類表現(xiàn)得像一個list，要獲取有多少個元素，就得用 len() 函數(shù)。
要讓 len() 函數(shù)工作正常，類必須提供一個特殊方法__len__()，它返回元素的個數(shù)。
例如，我們寫一個 Students 類，把名字傳進去：

class Students(object):
    def __init__(self, *args):
        self.names = args
    def __len__(self):
        return len(self.names)

只要正確實現(xiàn)了__len__()方法，就可以用len()函數(shù)返回Students實例的“長度”：

>>> ss = Students('Bob', 'Alice', 'Tim')
>>> print len(ss)
3

數(shù)學運算

Python 提供的基本數(shù)據(jù)類型 int、float 可以做整數(shù)和浮點的四則運算以及乘方等運算。
但是，四則運算不局限于int和float，還可以是有理數(shù)、矩陣等。
要表示有理數(shù)，可以用一個Rational類來表示：

class Rational(object):
    def __init__(self, p, q):
        self.p = p
        self.q = q

p、q 都是整數(shù)，表示有理數(shù) p/q。
如果要讓Rational進行+運算，需要正確實現(xiàn)__add__：

class Rational(object):
    def __init__(self, p, q):
        self.p = p
        self.q = q
    def __add__(self, r):
        return Rational(self.p * r.q + self.q * r.p, self.q * r.q)
    def __str__(self):
        return '%s/%s' % (self.p, self.q)
    __repr__ = __str__

現(xiàn)在可以試試有理數(shù)加法：

>>> r1 = Rational(1, 3)
>>> r2 = Rational(1, 2)
>>> print r1 + r2
5/6

類型轉(zhuǎn)換

Rational類實現(xiàn)了有理數(shù)運算，但是，如果要把結(jié)果轉(zhuǎn)為 int 或 float 怎么辦？
考察整數(shù)和浮點數(shù)的轉(zhuǎn)換：

>>> int(12.34)
12
>>> float(12)
12.0

如果要把 Rational 轉(zhuǎn)為 int，應該使用：

r = Rational(12, 5)
n = int(r)

要讓int()函數(shù)正常工作，只需要實現(xiàn)特殊方法__int__():

class Rational(object):
    def __init__(self, p, q):
        self.p = p
        self.q = q
    def __int__(self):
        return self.p // self.q
結(jié)果如下：
>>> print int(Rational(7, 2))
3
>>> print int(Rational(1, 3))
0

同理，要讓float()函數(shù)正常工作，只需要實現(xiàn)特殊方法__float__()。

@property

考察 Student 類：

class Student(object):
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score

當我們想要修改一個 Student 的 scroe 屬性時，可以這么寫：

s = Student('Bob', 59)
s.score = 60

但是也可以這么寫：

s.score = 1000

顯然，直接給屬性賦值無法檢查分數(shù)的有效性。
如果利用兩個方法：

class Student(object):
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.__score = score
    def get_score(self):
        return self.__score
    def set_score(self, score):
        if score < 0 or score > 100:
            raise ValueError('invalid score')
        self.__score = score

這樣一來，s.set_score(1000) 就會報錯。
這種使用 get/set 方法來封裝對一個屬性的訪問在許多面向?qū)ο缶幊痰恼Z言中都很常見。
但是寫 s.get_score() 和 s.set_score() 沒有直接寫 s.score 來得直接。
有沒有兩全其美的方法？----有。
因為Python支持高階函數(shù)，在函數(shù)式編程中我們介紹了裝飾器函數(shù)，可以用裝飾器函數(shù)把 get/set 方法“裝飾”成屬性調(diào)用：

class Student(object):
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.__score = score
    @property
    def score(self):
        return self.__score
    @score.setter
    def score(self, score):
        if score < 0 or score > 100:
            raise ValueError('invalid score')
        self.__score = score

注意: 第一個score(self)是get方法，用@property裝飾，第二個score(self, score)是set方法，用@score.setter裝飾，@score.setter是前一個@property裝飾后的副產(chǎn)品。
現(xiàn)在，就可以像使用屬性一樣設置score了：

>>> s = Student('Bob', 59)
>>> s.score = 60
>>> print s.score
60
>>> s.score = 1000
Traceback (most recent call last):
  ...
ValueError: invalid score

說明對 score 賦值實際調(diào)用的是 set方法。

slots

由于Python是動態(tài)語言，任何實例在運行期都可以動態(tài)地添加屬性。
如果要限制添加的屬性，例如，Student類只允許添加 name、gender和score 這3個屬性，就可以利用Python的一個特殊的__slots__來實現(xiàn)。
顧名思義，__slots__是指一個類允許的屬性列表：

class Student(object):
    __slots__ = ('name', 'gender', 'score')
    def __init__(self, name, gender, score):
        self.name = name
        self.gender = gender
        self.score = score
現(xiàn)在，對實例進行操作：
>>> s = Student('Bob', 'male', 59)
>>> s.name = 'Tim' # OK
>>> s.score = 99 # OK
>>> s.grade = 'A'
Traceback (most recent call last):
  ...
AttributeError: 'Student' object has no attribute 'grade'

__slots__的目的是限制當前類所能擁有的屬性，如果不需要添加任意動態(tài)的屬性，使用__slots__也能節(jié)省內(nèi)存。

call

在Python中，函數(shù)其實是一個對象：

>>> f = abs
>>> f.__name__
'abs'
>>> f(-123)
123

由于 f 可以被調(diào)用，所以，f 被稱為可調(diào)用對象。
所有的函數(shù)都是可調(diào)用對象。
一個類實例也可以變成一個可調(diào)用對象，只需要實現(xiàn)一個特殊方法__call__()。
我們把 Person 類變成一個可調(diào)用對象：

class Person(object):
    def __init__(self, name, gender):
        self.name = name
        self.gender = gender

    def __call__(self, friend):
        print 'My name is %s...' % self.name
        print 'My friend is %s...' % friend

現(xiàn)在可以對 Person 實例直接調(diào)用：

>>> p = Person('Bob', 'male')
>>> p('Tim')
My name is Bob...
My friend is Tim...

單看 p('Tim') 你無法確定 p 是一個函數(shù)還是一個類實例，所以，在Python中，函數(shù)也是對象，對象和函數(shù)的區(qū)別并不顯著。

模塊

模塊讓你能夠有邏輯地組織你的Python代碼段。
把相關的代碼分配到一個 模塊里能讓你的代碼更好用，更易懂。
模塊也是Python對象，具有隨機的名字屬性用來綁定或引用。
簡單地說，模塊就是一個保存了Python代碼的文件。模塊能定義函數(shù)，類和變量。模塊里也能包含可執(zhí)行的代碼。

例子
一個叫做aname的模塊里的Python代碼一般都能在一個叫aname.py的文件中找到。下例是個簡單的模塊support.py。

def print_func( par ):
   print "Hello : ", par
   return

import 語句

想使用Python源文件，只需在另一個源文件里執(zhí)行import語句，語法如下：

import module1[, module2[,... moduleN]

當解釋器遇到import語句，如果模塊在當前的搜索路徑就會被導入。
搜索路徑是一個解釋器會先進行搜索的所有目錄的列表。如想要導入模塊hello.py，需要把命令放在腳本的頂端：

#coding=utf-8#!/usr/bin/python
# 導入模塊import support
# 現(xiàn)在可以調(diào)用模塊里包含的函數(shù)了
support.print_func("Zara")
以上實例輸出結(jié)果：

Hello : Zara

一個模塊只會被導入一次，不管你執(zhí)行了多少次import。這樣可以防止導入模塊被一遍又一遍地執(zhí)行。

From…import 語句

Python的from語句讓你從模塊中導入一個指定的部分到當前命名空間中。語法如下：

from modname import name1[, name2[, ... nameN]]

例如，要導入模塊fib的fibonacci函數(shù)，使用如下語句：

from fib import fibonacci

這個聲明不會把整個fib模塊導入到當前的命名空間中，它只會將fib里的fibonacci單個引入到執(zhí)行這個聲明的模塊的全局符號表。

From…import* 語句

把一個模塊的所有內(nèi)容全都導入到當前的命名空間也是可行的，只需使用如下聲明：

from modname import *

這提供了一個簡單的方法來導入一個模塊中的所有項目。然而這種聲明不該被過多地使用。

定位模塊

當你導入一個模塊，Python解析器對模塊位置的搜索順序是：

• 當前目錄
• 如果不在當前目錄，Python則搜索在shell變量PYTHONPATH下的每個目錄。
• 如果都找不到，Python會察看默認路徑。UNIX下，默認路徑一般為/usr/local/lib/python/
  模塊搜索路徑存儲在system模塊的sys.path變量中。變量里包含當前目錄，PYTHONPATH和由安裝過程決定的默認目錄。

PYTHONPATH變量

作為環(huán)境變量，PYTHONPATH由裝在一個列表里的許多目錄組成。PYTHONPATH的語法和shell變量PATH的一樣。
在Windows系統(tǒng)，典型的PYTHONPATH如下：

set PYTHONPATH=c:\python20\lib;

在UNIX系統(tǒng)，典型的PYTHONPATH如下：

set PYTHONPATH=/usr/local/lib/python

命名空間和作用域

變量是擁有匹配對象的名字（標識符）。命名空間是一個包含了變量名稱們（鍵）和它們各自相應的對象們（值）的字典。
一個Python表達式可以訪問局部命名空間和全局命名空間里的變量。如果一個局部變量和一個全局變量重名，則局部變量會覆蓋全局變量。
每個函數(shù)都有自己的命名空間。類的方法的作用域規(guī)則和通常函數(shù)的一樣。
Python會智能地猜測一個變量是局部的還是全局的，它假設任何在函數(shù)內(nèi)賦值的變量都是局部的。
因此，如果要給全局變量在一個函數(shù)里賦值，必須使用global語句。
global VarName的表達式會告訴Python，VarName是一個全局變量，這樣Python就不會在局部命名空間里尋找這個變量了。
例如，我們在全局命名空間里定義一個變量money。我們再在函數(shù)內(nèi)給變量money賦值，然后Python會假定money是一個局部變量。然而，我們并沒有在訪問前聲明一個局部變量money，結(jié)果就是會出現(xiàn)一個UnboundLocalError的錯誤。取消global語句的注釋就能解決這個問題。

#coding=utf-8#!/usr/bin/python
 
Money = 2000
def AddMoney():
   # 想改正代碼就取消以下注釋:
   # global Money
   Money = Money + 1
 
print MoneyAddMoney()
print Money

dir()函數(shù)

dir()函數(shù)一個排好序的字符串列表，內(nèi)容是一個模塊里定義過的名字。
返回的列表容納了在一個模塊里定義的所有模塊，變量和函數(shù)。如下一個簡單的實例：

#coding=utf-8#!/usr/bin/python
# 導入內(nèi)置math模塊import math 
content = dir(math)
print content;
以上實例輸出結(jié)果：
['__doc__', '__file__', '__name__', 'acos', 'asin', 'atan', 
'atan2', 'ceil', 'cos', 'cosh', 'degrees', 'e', 'exp', 
'fabs', 'floor', 'fmod', 'frexp', 'hypot', 'ldexp', 'log','log10', 'modf', 'pi', 'pow', 'radians', 'sin', 'sinh', 
'sqrt', 'tan', 'tanh']

在這里，特殊字符串變量__name__指向模塊的名字，__file__指向該模塊的導入文件名。

globals()和locals()函數(shù)

根據(jù)調(diào)用地方的不同，globals()和locals()函數(shù)可被用來返回全局和局部命名空間里的名字。
如果在函數(shù)內(nèi)部調(diào)用locals()，返回的是所有能在該函數(shù)里訪問的命名。
如果在函數(shù)內(nèi)部調(diào)用globals()，返回的是所有在該函數(shù)里能訪問的全局名字。
兩個函數(shù)的返回類型都是字典。所以名字們能用keys()函數(shù)摘取。

reload()函數(shù)

當一個模塊被導入到一個腳本，模塊頂層部分的代碼只會被執(zhí)行一次。
因此，如果你想重新執(zhí)行模塊里頂層部分的代碼，可以用reload()函數(shù)。該函數(shù)會重新導入之前導入過的模塊。語法如下：

reload(module_name)

在這里，module_name要直接放模塊的名字，而不是一個字符串形式。比如想重載hello模塊，如下：

reload(hello)

Python中的包

包是一個分層次的文件目錄結(jié)構(gòu)，它定義了一個由模塊及子包，和子包下的子包等組成的Python的應用環(huán)境。
考慮一個在Phone目錄下的pots.py文件。這個文件有如下源代碼：

#coding=utf-8#!/usr/bin/python
 
def Pots():
   print "I'm Pots Phone"

同樣地，我們有另外兩個保存了不同函數(shù)的文件：

• Phone/Isdn.py 含有函數(shù)Isdn()
• Phone/G3.py 含有函數(shù)G3()
  現(xiàn)在，在Phone目錄下創(chuàng)建file __init__.py：
• Phone/init.py

當你導入Phone時，為了能夠使用所有函數(shù)，你需要在__init__.py里使用顯式的導入語句，如下：

from Pots import Potsfrom Isdn import Isdnfrom G3 import G3

當你把這些代碼添加到init.py之后，導入Phone包的時候這些類就全都是可用的了。

#coding=utf-8#!/usr/bin/python
# Now import your Phone Package.import Phone
 
Phone.Pots()Phone.Isdn()Phone.G3()

以上實例輸出結(jié)果：

I'm Pots Phone
I'm 3G Phone
I'm ISDN Phone

如上，為了舉例，我們只在每個文件里放置了一個函數(shù)，但其實你可以放置許多函數(shù)。你也可以在這些文件里定義Python的類，然后為這些類建一個包。

Python 文件I/O

本章只講述所有基本的的I/O函數(shù)，更多函數(shù)請參考Python標準文檔。

打印到屏幕

最簡單的輸出方法是用print語句，你可以給它傳遞零個或多個用逗號隔開的表達式。此函數(shù)把你傳遞的表達式轉(zhuǎn)換成一個字符串表達式，并將結(jié)果寫到標準輸出如下：

#!/usr/bin/python
print "Python is really a great language,", "isn't it?";

你的標準屏幕上會產(chǎn)生以下結(jié)果：

Python is really a great language, isn't it?

讀取鍵盤輸入

Python提供了兩個內(nèi)置函數(shù)從標準輸入讀入一行文本，默認的標準輸入是鍵盤。如下：

• raw_input
• input

raw_input函數(shù)

raw_input([prompt]) 函數(shù)從標準輸入讀取一個行，并返回一個字符串（去掉結(jié)尾的換行符）：

#!/usr/bin/python
str = raw_input("Enter your input: ");
print "Received input is : ", str

這將提示你輸入任意字符串，然后在屏幕上顯示相同的字符串。當我輸入"Hello Python！"，它的輸出如下：

Enter your input: Hello PythonReceived 
input is :  Hello Python

input函數(shù)

input([prompt]) 函數(shù)和raw_input([prompt]) 函數(shù)基本可以互換，但是input會假設你的輸入是一個有效的Python表達式，并返回運算結(jié)果。

#!/usr/bin/python
str = input("Enter your input: ");
print "Received input is : ", str

這會產(chǎn)生如下的對應著輸入的結(jié)果：

Enter your input: [x*5 for x in range(2,10,2)]Recieved 
input is :  [10, 20, 30, 40]

打開和關閉文件

到現(xiàn)在為止，您已經(jīng)可以向標準輸入和輸進行讀寫。現(xiàn)在，來看看怎么讀寫實際的數(shù)據(jù)文件。
Python提供了必要的函數(shù)和方法進行默認情況下的文件基本操作。你可以用file對象做大部分的文件操作。

open函數(shù)

你必須先用Python內(nèi)置的open()函數(shù)打開一個文件，創(chuàng)建一個file對象，相關的輔助方法才可以調(diào)用它進行讀寫。
語法：

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

各個參數(shù)的細節(jié)如下：

• file_name：file_name變量是一個包含了你要訪問的文件名稱的字符串值。
• access_mode：access_mode決定了打開文件的模式：只讀，寫入，追加等。所有可取值見如下的完全列表。這個參數(shù)是非強制的，默認文件訪問模式為只讀(r)。
• buffering:如果buffering的值被設為0，就不會有寄存。如果buffering的值取1，訪問文件時會寄存行。如果將buffering的值設為大于1的整數(shù)，表明了這就是的寄存區(qū)的緩沖大小。如果取負值，寄存區(qū)的緩沖大小則為系統(tǒng)默認。
  不同模式打開文件的完全列表：

模式 描述

• r 以只讀方式打開文件。文件的指針將會放在文件的開頭。這是默認模式。
• rb 以二進制格式打開一個文件用于只讀。文件指針將會放在文件的開頭。這是默認模式。
• r+ 打開一個文件用于讀寫。文件指針將會放在文件的開頭。
• rb+ 以二進制格式打開一個文件用于讀寫。文件指針將會放在文件的開頭。
• w 打開一個文件只用于寫入。如果該文件已存在則將其覆蓋。如果該文件不存在，創(chuàng)建新文件。
• wb 以二進制格式打開一個文件只用于寫入。如果該文件已存在則將其覆蓋。如果該文件不存在，創(chuàng)建新文件。
• w+ 打開一個文件用于讀寫。如果該文件已存在則將其覆蓋。如果該文件不存在，創(chuàng)建新文件。
• wb+ 以二進制格式打開一個文件用于讀寫。如果該文件已存在則將其覆蓋。如果該文件不存在，創(chuàng)建新文件。
• a 打開一個文件用于追加。如果該文件已存在，文件指針將會放在文件的結(jié)尾。也就是說，新的內(nèi)容將會被寫入到已有內(nèi)容之后。如果該文件不存在，創(chuàng)建新文件進行寫入。
• ab 以二進制格式打開一個文件用于追加。如果該文件已存在，文件指針將會放在文件的結(jié)尾。也就是說，新的內(nèi)容將會被寫入到已有內(nèi)容之后。如果該文件不存在，創(chuàng)建新文件進行寫入。
• a+ 打開一個文件用于讀寫。如果該文件已存在，文件指針將會放在文件的結(jié)尾。文件打開時會是追加模式。如果該文件不存在，創(chuàng)建新文件用于讀寫。
• ab+ 以二進制格式打開一個文件用于追加。如果該文件已存在，文件指針將會放在文件的結(jié)尾。如果該文件不存在，創(chuàng)建新文件用于讀寫。

File對象的屬性
一個文件被打開后，你有一個file對象，你可以得到有關該文件的各種信息。
以下是和file對象相關的所有屬性的列表：

屬性 描述

• file.closed 返回true如果文件已被關閉，否則返回false。
• file.mode 返回被打開文件的訪問模式。
• file.name 返回文件的名稱。
• file.softspace 如果用print輸出后，必須跟一個空格符，則返回false。否則返回true。
  如下實例：

#coding=utf-8#!/usr/bin/python
# 打開一個文件
fo = open("foo.txt", "wb")print "Name of the file: ", fo.name
print "Closed or not : ", fo.closed
print "Opening mode : ", fo.mode
print "Softspace flag : ", fo.softspace

以上實例輸出結(jié)果：

Name of the file:  foo.txt
Closed or not :  FalseOpening mode :  wb
Softspace flag :  0

Close()方法

File對象的close（）方法刷新緩沖區(qū)里任何還沒寫入的信息，并關閉該文件，這之后便不能再進行寫入。
當一個文件對象的引用被重新指定給另一個文件時，Python會關閉之前的文件。用close（）方法關閉文件是一個很好的習慣。
語法：

fileObject.close();

例子：

#coding=utf-8#!/usr/bin/python
 
# 打開一個文件
fo = open("foo.txt", "wb")print "Name of the file: ", fo.name
# 關閉打開的文件
fo.close()

以上實例輸出結(jié)果：

Name of the file:  foo.txt

讀寫文件：
file對象提供了一系列方法，能讓我們的文件訪問更輕松。來看看如何使用read()和write()方法來讀取和寫入文件。

Write()方法

Write()方法可將任何字符串寫入一個打開的文件。需要重點注意的是，Python字符串可以是二進制數(shù)據(jù)，而不是僅僅是文字。
Write()方法不在字符串的結(jié)尾不添加換行符('\n')：
語法：

fileObject.write(string);

在這里，被傳遞的參數(shù)是要寫入到已打開文件的內(nèi)容。
例子：

#coding=utf-8#!/usr/bin/python
# 打開一個文件
fo = open("/tmp/foo.txt", "wb")
fo.write( "Python is a great language.\nYeah its great!!\n");
 
# 關閉打開的文件
fo.close()

上述方法會創(chuàng)建foo.txt文件，并將收到的內(nèi)容寫入該文件，并最終關閉文件。如果你打開這個文件，將看到以下內(nèi)容:

Python is a great language.Yeah its great!!

read()方法

read（）方法從一個打開的文件中讀取一個字符串。需要重點注意的是，Python字符串可以是二進制數(shù)據(jù)，而不是僅僅是文字。
語法：

fileObject.read([count]);

在這里，被傳遞的參數(shù)是要從已打開文件中讀取的字節(jié)計數(shù)。該方法從文件的開頭開始讀入，如果沒有傳入count，它會嘗試盡可能多地讀取更多的內(nèi)容，很可能是直到文件的末尾。
例子：
就用我們上面創(chuàng)建的文件foo.txt。

#coding=utf-8#!/usr/bin/python
 
# 打開一個文件
fo = open("/tmp/foo.txt", "r+")
str = fo.read(10);print "Read String is : ", str
# 關閉打開的文件
fo.close()
以上實例輸出結(jié)果：
Read String is :  Python is

文件位置：

Tell()方法告訴你文件內(nèi)的當前位置；換句話說，下一次的讀寫會發(fā)生在文件開頭這么多字節(jié)之后：
seek（offset [,from]）方法改變當前文件的位置。Offset變量表示要移動的字節(jié)數(shù)。From變量指定開始移動字節(jié)的參考位置。
如果from被設為0，這意味著將文件的開頭作為移動字節(jié)的參考位置。如果設為1，則使用當前的位置作為參考位置。如果它被設為2，那么該文件的末尾將作為參考位置。
例子：
就用我們上面創(chuàng)建的文件foo.txt。

#coding=utf-8#!/usr/bin/python
 
# 打開一個文件
fo = open("/tmp/foo.txt", "r+")
str = fo.read(10)
print "Read String is : ", str
 
# 查找當前位置
position = fo.tell();print "Current file position : ", position
 
# 把指針再次重新定位到文件開頭
position = fo.seek(0, 0);
str = fo.read(10);print "Again read String is : ", str
# 關閉打開的文件
fo.close()
以上實例輸出結(jié)果：

Read String is :  Python isCurrent file position :  10Again read String is :  Python is

重命名和刪除文件

Python的os模塊提供了幫你執(zhí)行文件處理操作的方法，比如重命名和刪除文件。
要使用這個模塊，你必須先導入它，然后可以調(diào)用相關的各種功能。

rename()方法：

rename()方法需要兩個參數(shù)，當前的文件名和新文件名。
語法：

os.rename(current_file_name, new_file_name)

例子：
下例將重命名一個已經(jīng)存在的文件test1.txt。

#coding=utf-8#!/usr/bin/pythonimport 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()方法刪除文件，需要提供要刪除的文件名作為參數(shù)。
語法：

os.remove(file_name)

例子：
下例將刪除一個已經(jīng)存在的文件test2.txt。

#coding=utf-8#!/usr/bin/pythonimport os
 
# 刪除一個已經(jīng)存在的文件test2.txt
os.remove("text2.txt")

Python里的目錄：
所有文件都包含在各個不同的目錄下，不過Python也能輕松處理。os模塊有許多方法能幫你創(chuàng)建，刪除和更改目錄。

mkdir()方法

可以使用os模塊的mkdir()方法在當前目錄下創(chuàng)建新的目錄們。你需要提供一個包含了要創(chuàng)建的目錄名稱的參數(shù)。
語法：

os.mkdir("newdir")

例子：
下例將在當前目錄下創(chuàng)建一個新目錄test。

#coding=utf-8#!/usr/bin/pythonimport os
 
# 創(chuàng)建目錄test
os.mkdir("test")

chdir()方法

可以用chdir()方法來改變當前的目錄。chdir()方法需要的一個參數(shù)是你想設成當前目錄的目錄名稱。
語法：

os.chdir("newdir")

例子：
下例將進入"/home/newdir"目錄。

#coding=utf-8#!/usr/bin/pythonimport os
 
# 將當前目錄改為"/home/newdir"
os.chdir("/home/newdir")

getcwd()方法：

getcwd()方法顯示當前的工作目錄。
語法：

os.getcwd()

例子：
下例給出當前目錄：

#coding=utf-8#!/usr/bin/pythonimport os
 
# 給出當前的目錄
os.getcwd()

rmdir()方法

rmdir()方法刪除目錄，目錄名稱以參數(shù)傳遞。
在刪除這個目錄之前，它的所有內(nèi)容應該先被清除。
語法：

os.rmdir('dirname')

例子：
以下是刪除" /tmp/test"目錄的例子。目錄的完全合規(guī)的名稱必須被給出，否則會在當前目錄下搜索該目錄。

#coding=utf-8#!/usr/bin/pythonimport os
 
# 刪除”/tmp/test”目錄
os.rmdir( "/tmp/test"  )

文件、目錄相關的方法

三個重要的方法來源能對Windows和Unix操作系統(tǒng)上的文件及目錄進行一個廣泛且實用的處理及操控，如下：

• File 對象方法: file對象提供了操作文件的一系列方法。
• OS 對象方法: 提供了處理文件及目錄的一系列方法。

Python 異常處理

python提供了兩個非常重要的功能來處理python程序在運行中出現(xiàn)的異常和錯誤。你可以使用該功能來調(diào)試python程序。

• 異常處理: 本站Python教程會具體介紹。
• 斷言(Assertions):本站Python教程會具體介紹。

python標準異常

異常名稱 描述

• BaseException 所有異常的基類
• SystemExit 解釋器請求退出
• KeyboardInterrupt 用戶中斷執(zhí)行(通常是輸入^C)
• Exception 常規(guī)錯誤的基類
• StopIteration 迭代器沒有更多的值
• GeneratorExit 生成器(generator)發(fā)生異常來通知退出
• StandardError 所有的內(nèi)建標準異常的基類
• ArithmeticError 所有數(shù)值計算錯誤的基類
• FloatingPointError 浮點計算錯誤
• OverflowError 數(shù)值運算超出最大限制
• ZeroDivisionError 除(或取模)零 (所有數(shù)據(jù)類型)
• AssertionError 斷言語句失敗
• AttributeError 對象沒有這個屬性
• EOFError 沒有內(nèi)建輸入,到達EOF 標記
• EnvironmentError 操作系統(tǒng)錯誤的基類
• IOError 輸入/輸出操作失敗
• OSError 操作系統(tǒng)錯誤
• WindowsError 系統(tǒng)調(diào)用失敗
• ImportError 導入模塊/對象失敗
• LookupError 無效數(shù)據(jù)查詢的基類
• IndexError 序列中沒有此索引(index)
• KeyError 映射中沒有這個鍵
• MemoryError 內(nèi)存溢出錯誤(對于Python 解釋器不是致命的)
• NameError 未聲明/初始化對象 (沒有屬性)
• UnboundLocalError 訪問未初始化的本地變量
• ReferenceError 弱引用(Weak reference)試圖訪問已經(jīng)垃圾回收了的對象
• RuntimeError 一般的運行時錯誤
• NotImplementedError 尚未實現(xiàn)的方法
• SyntaxError Python 語法錯誤
• IndentationError 縮進錯誤
• TabError Tab 和空格混用
• SystemError 一般的解釋器系統(tǒng)錯誤
• TypeError 對類型無效的操作
• ValueError 傳入無效的參數(shù)
• UnicodeError Unicode 相關的錯誤
• UnicodeDecodeError Unicode 解碼時的錯誤
• UnicodeEncodeError Unicode 編碼時錯誤
• UnicodeTranslateError Unicode 轉(zhuǎn)換時錯誤
• Warning 警告的基類
• DeprecationWarning 關于被棄用的特征的警告
• FutureWarning 關于構(gòu)造將來語義會有改變的警告
• OverflowWarning 舊的關于自動提升為長整型(long)的警告
• PendingDeprecationWarning 關于特性將會被廢棄的警告
• RuntimeWarning 可疑的運行時行為(runtime behavior)的警告
• SyntaxWarning 可疑的語法的警告
• UserWarning 用戶代碼生成的警告

什么是異常？
異常即是一個事件，該事件會在程序執(zhí)行過程中發(fā)生，影響了程序的正常執(zhí)行。
一般情況下，在Python無法正常處理程序時就會發(fā)生一個異常。
異常是Python對象，表示一個錯誤。
當Python腳本發(fā)生異常時我們需要捕獲處理它，否則程序會終止執(zhí)行。

異常處理

捕捉異常可以使用try/except語句。
try/except語句用來檢測try語句塊中的錯誤，從而讓except語句捕獲異常信息并處理。
如果你不想在異常發(fā)生時結(jié)束你的程序，只需在try里捕獲它。
語法：
以下為簡單的

try....
except...
else

的語法：

try:<語句>   
#運行別的代碼
except <名字>：
<語句>        
#如果在try部份引發(fā)了'name'異常
except <名字>，<數(shù)據(jù)>:<語句>        
#如果引發(fā)了'name'異常，獲得附加的數(shù)據(jù)
else:<語句>        
#如果沒有異常發(fā)生

try的工作原理是，當開始一個try語句后，python就在當前程序的上下文中作標記，這樣當異常出現(xiàn)時就可以回到這里，try子句先執(zhí)行，接下來會發(fā)生什么依賴于執(zhí)行時是否出現(xiàn)異常。

• 如果當try后的語句執(zhí)行時發(fā)生異常，python就跳回到try并執(zhí)行第一個匹配該異常的except子句，異常處理完畢，控制流就通過整個try語句（除非在處理異常時又引發(fā)新的異常）。
• 如果在try后的語句里發(fā)生了異常，卻沒有匹配的except子句，異常將被遞交到上層的try，或者到程序的最上層（這樣將結(jié)束程序，并打印缺省的出錯信息）。
• 如果在try子句執(zhí)行時沒有發(fā)生異常，python將執(zhí)行else語句后的語句（如果有else的話），然后控制流通過整個try語句。
  實例

下面是簡單的例子，它打開一個文件，在該文件中的內(nèi)容寫入內(nèi)容，且并未發(fā)生異常：

#!/usr/bin/python

try:
   fh = open("testfile", "w")
   fh.write("This is my test file for exception handling!!")
except IOError:
   print "Error: can\'t find file or read data"else:
   print "Written content in the file successfully"
   fh.close()
以上程序輸出結(jié)果：

 Written content in the file successfully

實例
下面是簡單的例子，它打開一個文件，在該文件中的內(nèi)容寫入內(nèi)容，但文件沒有寫入權(quán)限，發(fā)生了異常：

#!/usr/bin/python

try:
   fh = open("testfile", "w")
   fh.write("This is my test file for exception handling!!")
except IOError:
   print "Error: can\'t find file or read data"else:
   print "Written content in the file successfully"
以上程序輸出結(jié)果：

Error: can't find file or read data

使用except而不帶任何異常類型
你可以不帶任何異常類型使用except，如下實例：

try:
   You do your operations here;
   ......................
except:
   If there is any exception, then execute this block.
   ......................
else:
   If there is no exception then execute this block. 

以上方式try-except語句捕獲所有發(fā)生的異常。但這不是一個很好的方式，我們不能通過該程序識別出具體的異常信息。因為它捕獲所有的異常。

使用except而帶多種異常類型
你也可以使用相同的except語句來處理多個異常信息，如下所示：

try:
   You do your operations here;
   ......................
except(Exception1[, Exception2[,...ExceptionN]]]):
   If there is any exception from the given exception list, 
   then execute this block.
   ......................
else:
   If there is no exception then execute this block.  

try-finally 語句

try-finally 語句無論是否發(fā)生異常都將執(zhí)行最后的代碼。  
try:<語句>finally:<語句>    
#退出try時總會執(zhí)行raise

注意：你可以使用except語句或者finally語句，但是兩者不能同時使用。else語句也不能與finally語句同時使用
實例

#!/usr/bin/python

try:
   fh = open("testfile", "w")
   fh.write("This is my test file for exception handling!!")
finally:
   print "Error: can\'t find file or read data"

如果打開的文件沒有可寫權(quán)限，輸出如下所示：

Error: can't find file or read data

同樣的例子也可以寫成如下方式：

#!/usr/bin/python

try:
    fh = open("testfile", "w")
    try:
        fh.write("This is my test file for exception handling!!")
    finally:
        print "Going to close the file"
        fh.close()
    except IOError:
    print "Error: can\'t find file or read data"

當在try塊中拋出一個異常，立即執(zhí)行finally塊代碼。
finally塊中的所有語句執(zhí)行后，異常被再次提出，并執(zhí)行except塊代碼。
參數(shù)的內(nèi)容不同于異常。

異常的參數(shù)

一個異常可以帶上參數(shù)，可作為輸出的異常信息參數(shù)。
你可以通過except語句來捕獲異常的參數(shù)，如下所示：

try:
   You do your operations here;
   ......................
except ExceptionType, Argument:
   You can print value of Argument here...

變量接收的異常值通常包含在異常的語句中。在元組的表單中變量可以接收一個或者多個值。
元組通常包含錯誤字符串，錯誤數(shù)字，錯誤位置。
實例
以下為單個異常的實例：

#!/usr/bin/python

# Define a function here.def temp_convert(var):
   try:
      return int(var)
   except ValueError, Argument:
      print "The argument does not contain numbers\n", Argument

# Call above function here.
temp_convert("xyz");

以上程序執(zhí)行結(jié)果如下：

The argument does not contain numbers
invalid literal for int() with base 10: 'xyz'

觸發(fā)異常

我們可以使用raise語句自己觸發(fā)異常
raise語法格式如下：

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

語句中Exception是異常的類型（例如，NameError）參數(shù)是一個異常參數(shù)值。該參數(shù)是可選的，如果不提供，異常的參數(shù)是"None"。
最后一個參數(shù)是可選的（在實踐中很少使用），如果存在，是跟蹤異常對象。
實例
一個異常可以是一個字符串，類或?qū)ο蟆?Python的內(nèi)核提供的異常，大多數(shù)都是實例化的類，這是一個類的實例的參數(shù)。
定義一個異常非常簡單，如下所示：

def functionName( level ):
   if level < 1:
      raise "Invalid level!", level
      # The code below to this would not be executed
      # if we raise the exception

注意：為了能夠捕獲異常，"except"語句必須有用相同的異常來拋出類對象或者字符串。

例如我們捕獲以上異常，"except"語句如下所示：

try:
   Business Logic here...
except "Invalid level!":
   Exception handling here...else:
   Rest of the code here...

用戶自定義異常

通過創(chuàng)建一個新的異常類，程序可以命名它們自己的異常。異常應該是典型的繼承自Exception類，通過直接或間接的方式。
以下為與RuntimeError相關的實例,實例中創(chuàng)建了一個類，基類為RuntimeError，用于在異常觸發(fā)時輸出更多的信息。
在try語句塊中，用戶自定義的異常后執(zhí)行except塊語句，變量 e 是用于創(chuàng)建Networkerror類的實例。

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

在你定義以上類后，你可以觸發(fā)該異常，如下所示：

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