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第5天：异常处理练习 ​

大家好！今天我们学习了Python中的异常处理机制。现在让我们通过一些有趣的练习来巩固这些知识吧！

练习目标 ​

  • 掌握基本的try-except异常处理结构
  • 学会捕获特定类型的异常
  • 理解try-except-else和try-except-finally的用法
  • 能够主动抛出异常
  • 学会创建和使用自定义异常

练习题 ​

练习1：安全的除法计算器 ​

编写一个安全的除法计算器程序，功能如下：

  1. 提示用户输入两个数字
  2. 使用异常处理机制处理可能发生的错误：
    • 如果用户输入的不是数字，捕获ValueError异常并提示用户
    • 如果用户输入的第二个数字是0，捕获ZeroDivisionError异常并提示用户
  3. 如果计算成功，打印计算结果

示例交互：

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！

请输入第一个数字：10
请输入第二个数字：2
计算结果：5.0

练习2：文件读取器 ​

编写一个文件读取器程序，功能如下：

  1. 提示用户输入一个文件路径
  2. 使用异常处理机制处理可能发生的错误：
    • 如果文件不存在，捕获FileNotFoundError异常并提示用户
    • 如果没有权限读取文件，捕获PermissionError异常并提示用户
    • 处理其他可能发生的异常
  3. 如果文件读取成功，打印文件的前10行内容
  4. 使用finally块或with语句确保文件被正确关闭

示例交互：

请输入文件路径：non_existent_file.txt
错误：找不到文件 'non_existent_file.txt'

请输入文件路径：example.txt
文件内容：
这是文件的第一行
这是文件的第二行
...

练习3：带参数校验的函数 ​

编写一个名为calculate_rectangle_area的函数，功能如下：

  1. 接受两个参数：length（长度）和width（宽度）
  2. 在函数内部进行参数校验：
    • 如果参数不是数字类型，抛出TypeError异常，提示信息为"长度和宽度必须是数字类型！"
    • 如果参数小于等于0，抛出ValueError异常，提示信息为"长度和宽度必须是正数！"
  3. 如果参数校验通过，计算并返回矩形的面积（公式：面积 = 长度 * 宽度）
  4. 在主程序中调用这个函数，并使用异常处理机制捕获可能发生的异常

示例输出：

长度为5，宽度为3的矩形面积是：15
错误：长度和宽度必须是数字类型！
错误：长度和宽度必须是正数！

练习4：年龄验证器 ​

编写一个名为verify_age的函数，功能如下：

  1. 接受一个参数：age（年龄）
  2. 在函数内部进行参数校验：
    • 如果参数不是整数，抛出TypeError异常，提示信息为"年龄必须是整数！"
    • 如果参数小于0，抛出ValueError异常，提示信息为"年龄不能为负数！"
    • 如果参数大于150，抛出ValueError异常，提示信息为"年龄不可能这么大！"
  3. 如果年龄在18岁及以上，返回"成年人"；否则返回"未成年人"
  4. 在主程序中调用这个函数，并使用异常处理机制捕获可能发生的异常

示例输出：

20岁是成年人
15岁是未成年人
错误：年龄必须是整数！
错误：年龄不能为负数！
错误：年龄不可能这么大！

练习5：自定义异常 ​

创建一个名为InvalidPasswordError的自定义异常类，功能如下：

  1. 自定义异常类继承自Exception类
  2. 编写一个名为validate_password的函数，接受一个参数：password（密码）
  3. 在函数内部进行密码校验：
    • 如果密码长度小于8位，抛出InvalidPasswordError异常，提示信息为"密码长度不能少于8位！"
    • 如果密码不包含数字，抛出InvalidPasswordError异常，提示信息为"密码必须包含至少一个数字！"
    • 如果密码不包含大写字母，抛出InvalidPasswordError异常，提示信息为"密码必须包含至少一个大写字母！"
  4. 在主程序中调用这个函数，并使用异常处理机制捕获可能发生的异常

提示：可以使用字符串的isdigit()方法和isupper()方法来检查字符是否为数字或大写字母

示例输出：

密码验证成功！
错误：密码长度不能少于8位！
错误：密码必须包含至少一个数字！
错误：密码必须包含至少一个大写字母！

挑战题（可选） ​

如果你觉得上面的练习太简单了，试试这些挑战题：

挑战1：高级计算器 ​

编写一个高级计算器程序，功能如下：

  1. 支持加、减、乘、除四种运算
  2. 提示用户输入两个数字和一个运算符
  3. 使用异常处理机制处理可能发生的各种错误：
    • 输入错误（非数字、无效运算符等）
    • 运算错误（除数为零等）
  4. 实现连续计算功能，允许用户进行多次运算，直到用户选择退出
  5. 使用try-except-else-finally结构来组织代码

示例交互：

===== 高级计算器 =====
请输入第一个数字：10
请输入运算符(+, -, *, /)：+
请输入第二个数字：5
计算结果：15

是否继续计算？(y/n)：y
请输入第一个数字：20
请输入运算符(+, -, *, /)：/
请输入第二个数字：0
错误：除数不能为零！

是否继续计算？(y/n)：n
感谢使用计算器，再见！

挑战2：文件复制器 ​

编写一个文件复制器程序，功能如下：

  1. 提示用户输入源文件路径和目标文件路径
  2. 使用异常处理机制处理可能发生的各种错误：
    • 源文件不存在
    • 没有权限读取源文件或写入目标文件
    • 文件复制过程中发生的其他错误
  3. 使用with语句自动管理文件资源
  4. 复制完成后，显示复制成功的消息和文件大小

示例交互：

请输入源文件路径：source.txt
请输入目标文件路径：target.txt
文件复制成功！共复制了1024字节。

请输入源文件路径：non_existent.txt
请输入目标文件路径：target.txt
错误：找不到源文件 'non_existent.txt'

提交要求 ​

  • 将每个练习的代码保存到一个单独的Python文件中
  • 在文件开头添加注释，说明这是哪个练习以及练习的目的
  • 确保代码能够正常运行，没有语法错误
  • 如果你遇到了问题，可以查阅今天的教案或在评论区提问

参考答案（仅供参考，不要直接复制哦！） ​

练习1参考答案：

python
# 练习1：安全的除法计算器

try:
    num1 = float(input("请输入第一个数字："))
    num2 = float(input("请输入第二个数字："))
    result = num1 / num2
    print(f"计算结果：{result}")
except ValueError:
    print("错误：请输入有效的数字！")
except ZeroDivisionError:
    print("错误：除数不能为零！")
except Exception as e:
    print(f"发生了未知错误：{e}")

练习2参考答案：

python
# 练习2：文件读取器

def read_file(file_path):
    try:
        with open(file_path, "r", encoding="utf-8") as file:
            print("文件内容：")
            for i, line in enumerate(file):
                if i < 10:  # 只打印前10行
                    print(line.strip())
                else:
                    break
    except FileNotFoundError:
        print(f"错误：找不到文件 '{file_path}'")
    except PermissionError:
        print(f"错误：没有权限读取文件 '{file_path}'")
    except Exception as e:
        print(f"读取文件时发生错误：{e}")

file_path = input("请输入文件路径：")
read_file(file_path)

记住，编程的乐趣在于不断尝试和探索。不要害怕犯错，每一次错误都是进步的机会！祝你练习愉快！

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