Содержание:развернуть
- Как устроен механизм исключений
- Как обрабатывать исключения в Python (try except)
-
As — сохраняет ошибку в переменную
-
Finally — выполняется всегда
-
Else — выполняется когда исключение не было вызвано
-
Несколько блоков except
-
Несколько типов исключений в одном блоке except
-
Raise — самостоятельный вызов исключений
-
Как пропустить ошибку
- Исключения в lambda функциях
- 20 типов встроенных исключений в Python
- Как создать свой тип Exception
Программа, написанная на языке Python, останавливается сразу как обнаружит ошибку. Ошибки могут быть (как минимум) двух типов:
- Синтаксические ошибки — возникают, когда написанное выражение не соответствует правилам языка (например, написана лишняя скобка);
- Исключения — возникают во время выполнения программы (например, при делении на ноль).
Синтаксические ошибки исправить просто (если вы используете IDE, он их подсветит). А вот с исключениями всё немного сложнее — не всегда при написании программы можно сказать возникнет или нет в данном месте исключение. Чтобы приложение продолжило работу при возникновении проблем, такие ошибки нужно перехватывать и обрабатывать с помощью блока try/except
.
Как устроен механизм исключений
В Python есть встроенные исключения, которые появляются после того как приложение находит ошибку. В этом случае текущий процесс временно приостанавливается и передает ошибку на уровень вверх до тех пор, пока она не будет обработано. Если ошибка не будет обработана, программа прекратит свою работу (а в консоли мы увидим Traceback с подробным описанием ошибки).
💁♂️ Пример: напишем скрипт, в котором функция ожидает число, а мы передаём сроку (это вызовет исключение «TypeError»):
def b(value):
print("-> b")
print(value + 1) # ошибка тут
def a(value):
print("-> a")
b(value)
a("10")
> -> a
> -> b
> Traceback (most recent call last):
> File "test.py", line 11, in <module>
> a("10")
> File "test.py", line 8, in a
> b(value)
> File "test.py", line 3, in b
> print(value + 1)
> TypeError: can only concatenate str (not "int") to str
В данном примере мы запускаем файл «test.py» (через консоль). Вызывается функция «a«, внутри которой вызывается функция «b«. Все работает хорошо до сточки print(value + 1)
. Тут интерпретатор понимает, что нельзя конкатенировать строку с числом, останавливает выполнение программы и вызывает исключение «TypeError».
Далее ошибка передается по цепочке в обратном направлении: «b» → «a» → «test.py«. Так как в данном примере мы не позаботились обработать эту ошибку, вся информация по ошибке отобразится в консоли в виде Traceback.
Traceback (трассировка) — это отчёт, содержащий вызовы функций, выполненные в определенный момент. Трассировка помогает узнать, что пошло не так и в каком месте это произошло.
Traceback лучше читать снизу вверх ↑
В нашем примере Traceback
содержится следующую информацию (читаем снизу вверх):
TypeError
— тип ошибки (означает, что операция не может быть выполнена с переменной этого типа);can only concatenate str (not "int") to str
— подробное описание ошибки (конкатенировать можно только строку со строкой);- Стек вызова функций (1-я линия — место, 2-я линия — код). В нашем примере видно, что в файле «test.py» на 11-й линии был вызов функции «a» со строковым аргументом «10». Далее был вызов функции «b».
print(value + 1)
это последнее, что было выполнено — тут и произошла ошибка. most recent call last
— означает, что самый последний вызов будет отображаться последним в стеке (в нашем примере последним выполнилсяprint(value + 1)
).
В Python ошибку можно перехватить, обработать, и продолжить выполнение программы — для этого используется конструкция try ... except ...
.
Как обрабатывать исключения в Python (try except)
В Python исключения обрабатываются с помощью блоков try/except
. Для этого операция, которая может вызвать исключение, помещается внутрь блока try
. А код, который должен быть выполнен при возникновении ошибки, находится внутри except
.
Например, вот как можно обработать ошибку деления на ноль:
try:
a = 7 / 0
except:
print('Ошибка! Деление на 0')
Здесь в блоке try
находится код a = 7 / 0
— при попытке его выполнить возникнет исключение и выполнится код в блоке except
(то есть будет выведено сообщение «Ошибка! Деление на 0»). После этого программа продолжит свое выполнение.
💭 PEP 8 рекомендует, по возможности, указывать конкретный тип исключения после ключевого слова except
(чтобы перехватывать и обрабатывать конкретные исключения):
try:
a = 7 / 0
except ZeroDivisionError:
print('Ошибка! Деление на 0')
Однако если вы хотите перехватывать все исключения, которые сигнализируют об ошибках программы, используйте тип исключения Exception
:
try:
a = 7 / 0
except Exception:
print('Любая ошибка!')
As — сохраняет ошибку в переменную
Перехваченная ошибка представляет собой объект класса, унаследованного от «BaseException». С помощью ключевого слова as
можно записать этот объект в переменную, чтобы обратиться к нему внутри блока except
:
try:
file = open('ok123.txt', 'r')
except FileNotFoundError as e:
print(e)
> [Errno 2] No such file or directory: 'ok123.txt'
В примере выше мы обращаемся к объекту класса «FileNotFoundError» (при выводе на экран через print
отобразится строка с полным описанием ошибки).
У каждого объекта есть поля, к которым можно обращаться (например если нужно логировать ошибку в собственном формате):
import datetime
now = datetime.datetime.now().strftime("%d-%m-%Y %H:%M:%S")
try:
file = open('ok123.txt', 'r')
except FileNotFoundError as e:
print(f"{now} [FileNotFoundError]: {e.strerror}, filename: {e.filename}")
> 20-11-2021 18:42:01 [FileNotFoundError]: No such file or directory, filename: ok123.txt
Finally — выполняется всегда
При обработке исключений можно после блока try
использовать блок finally
. Он похож на блок except
, но команды, написанные внутри него, выполняются обязательно. Если в блоке try
не возникнет исключения, то блок finally
выполнится так же, как и при наличии ошибки, и программа возобновит свою работу.
Обычно try/except
используется для перехвата исключений и восстановления нормальной работы приложения, а try/finally
для того, чтобы гарантировать выполнение определенных действий (например, для закрытия внешних ресурсов, таких как ранее открытые файлы).
В следующем примере откроем файл и обратимся к несуществующей строке:
file = open('ok.txt', 'r')
try:
lines = file.readlines()
print(lines[5])
finally:
file.close()
if file.closed:
print("файл закрыт!")
> файл закрыт!
> Traceback (most recent call last):
> File "test.py", line 5, in <module>
> print(lines[5])
> IndexError: list index out of range
Даже после исключения «IndexError», сработал код в секции finally
, который закрыл файл.
p.s. данный пример создан для демонстрации, в реальном проекте для работы с файлами лучше использовать менеджер контекста with.
Также можно использовать одновременно три блока try/except/finally
. В этом случае:
- в
try
— код, который может вызвать исключения; - в
except
— код, который должен выполниться при возникновении исключения; - в
finally
— код, который должен выполниться в любом случае.
def sum(a, b):
res = 0
try:
res = a + b
except TypeError:
res = int(a) + int(b)
finally:
print(f"a = {a}, b = {b}, res = {res}")
sum(1, "2")
> a = 1, b = 2, res = 3
Else — выполняется когда исключение не было вызвано
Иногда нужно выполнить определенные действия, когда код внутри блока try
не вызвал исключения. Для этого используется блок else
.
Допустим нужно вывести результат деления двух чисел и обработать исключения в случае попытки деления на ноль:
b = int(input('b = '))
c = int(input('c = '))
try:
a = b / c
except ZeroDivisionError:
print('Ошибка! Деление на 0')
else:
print(f"a = {a}")
> b = 10
> c = 1
> a = 10.0
В этом случае, если пользователь присвоит переменной «с» ноль, то появится исключение и будет выведено сообщение «‘Ошибка! Деление на 0′», а код внутри блока else
выполняться не будет. Если ошибки не будет, то на экране появятся результаты деления.
Несколько блоков except
В программе может возникнуть несколько исключений, например:
- Ошибка преобразования введенных значений к типу
float
(«ValueError»); - Деление на ноль («ZeroDivisionError»).
В Python, чтобы по-разному обрабатывать разные типы ошибок, создают несколько блоков except
:
try:
b = float(input('b = '))
c = float(input('c = '))
a = b / c
except ZeroDivisionError:
print('Ошибка! Деление на 0')
except ValueError:
print('Число введено неверно')
else:
print(f"a = {a}")
> b = 10
> c = 0
> Ошибка! Деление на 0
> b = 10
> c = питон
> Число введено неверно
Теперь для разных типов ошибок есть свой обработчик.
Несколько типов исключений в одном блоке except
Можно также обрабатывать в одном блоке except сразу несколько исключений. Для этого они записываются в круглых скобках, через запятую сразу после ключевого слова except
. Чтобы обработать сообщения «ZeroDivisionError» и «ValueError» в одном блоке записываем их следующим образом:
try:
b = float(input('b = '))
c = float(input('c = '))
a = b / c
except (ZeroDivisionError, ValueError) as er:
print(er)
else:
print('a = ', a)
При этом переменной er
присваивается объект того исключения, которое было вызвано. В результате на экран выводятся сведения о конкретной ошибке.
Raise — самостоятельный вызов исключений
Исключения можно генерировать самостоятельно — для этого нужно запустить оператор raise
.
min = 100
if min > 10:
raise Exception('min must be less than 10')
> Traceback (most recent call last):
> File "test.py", line 3, in <module>
> raise Exception('min value must be less than 10')
> Exception: min must be less than 10
Перехватываются такие сообщения точно так же, как и остальные:
min = 100
try:
if min > 10:
raise Exception('min must be less than 10')
except Exception:
print('Моя ошибка')
> Моя ошибка
Кроме того, ошибку можно обработать в блоке except
и пробросить дальше (вверх по стеку) с помощью raise
:
min = 100
try:
if min > 10:
raise Exception('min must be less than 10')
except Exception:
print('Моя ошибка')
raise
> Моя ошибка
> Traceback (most recent call last):
> File "test.py", line 5, in <module>
> raise Exception('min must be less than 10')
> Exception: min must be less than 10
Как пропустить ошибку
Иногда ошибку обрабатывать не нужно. В этом случае ее можно пропустить с помощью pass
:
try:
a = 7 / 0
except ZeroDivisionError:
pass
Исключения в lambda функциях
Обрабатывать исключения внутри lambda функций нельзя (так как lambda записывается в виде одного выражения). В этом случае нужно использовать именованную функцию.
20 типов встроенных исключений в Python
Иерархия классов для встроенных исключений в Python выглядит так:
BaseException
SystemExit
KeyboardInterrupt
GeneratorExit
Exception
ArithmeticError
AssertionError
...
...
...
ValueError
Warning
Все исключения в Python наследуются от базового BaseException
:
SystemExit
— системное исключение, вызываемое функциейsys.exit()
во время выхода из приложения;KeyboardInterrupt
— возникает при завершении программы пользователем (чаще всего при нажатии клавиш Ctrl+C);GeneratorExit
— вызывается методомclose
объектаgenerator
;Exception
— исключения, которые можно и нужно обрабатывать (предыдущие были системными и их трогать не рекомендуется).
От Exception
наследуются:
1 StopIteration
— вызывается функцией next в том случае если в итераторе закончились элементы;
2 ArithmeticError
— ошибки, возникающие при вычислении, бывают следующие типы:
FloatingPointError
— ошибки при выполнении вычислений с плавающей точкой (встречаются редко);OverflowError
— результат вычислений большой для текущего представления (не появляется при операциях с целыми числами, но может появиться в некоторых других случаях);ZeroDivisionError
— возникает при попытке деления на ноль.
3 AssertionError
— выражение, используемое в функции assert
неверно;
4 AttributeError
— у объекта отсутствует нужный атрибут;
5 BufferError
— операция, для выполнения которой требуется буфер, не выполнена;
6 EOFError
— ошибка чтения из файла;
7 ImportError
— ошибка импортирования модуля;
8 LookupError
— неверный индекс, делится на два типа:
IndexError
— индекс выходит за пределы диапазона элементов;KeyError
— индекс отсутствует (для словарей, множеств и подобных объектов);
9 MemoryError
— память переполнена;
10 NameError
— отсутствует переменная с данным именем;
11 OSError
— исключения, генерируемые операционной системой:
ChildProcessError
— ошибки, связанные с выполнением дочернего процесса;ConnectionError
— исключения связанные с подключениями (BrokenPipeError, ConnectionResetError, ConnectionRefusedError, ConnectionAbortedError);FileExistsError
— возникает при попытке создания уже существующего файла или директории;FileNotFoundError
— генерируется при попытке обращения к несуществующему файлу;InterruptedError
— возникает в том случае если системный вызов был прерван внешним сигналом;IsADirectoryError
— программа обращается к файлу, а это директория;NotADirectoryError
— приложение обращается к директории, а это файл;PermissionError
— прав доступа недостаточно для выполнения операции;ProcessLookupError
— процесс, к которому обращается приложение не запущен или отсутствует;TimeoutError
— время ожидания истекло;
12 ReferenceError
— попытка доступа к объекту с помощью слабой ссылки, когда объект не существует;
13 RuntimeError
— генерируется в случае, когда исключение не может быть классифицировано или не подпадает под любую другую категорию;
14 NotImplementedError
— абстрактные методы класса нуждаются в переопределении;
15 SyntaxError
— ошибка синтаксиса;
16 SystemError
— сигнализирует о внутренне ошибке;
17 TypeError
— операция не может быть выполнена с переменной этого типа;
18 ValueError
— возникает когда в функцию передается объект правильного типа, но имеющий некорректное значение;
19 UnicodeError
— исключение связанное с кодирование текста в unicode
, бывает трех видов:
UnicodeEncodeError
— ошибка кодирования;UnicodeDecodeError
— ошибка декодирования;UnicodeTranslateError
— ошибка переводаunicode
.
20 Warning
— предупреждение, некритическая ошибка.
💭 Посмотреть всю цепочку наследования конкретного типа исключения можно с помощью модуля inspect
:
import inspect
print(inspect.getmro(TimeoutError))
> (<class 'TimeoutError'>, <class 'OSError'>, <class 'Exception'>, <class 'BaseException'>, <class 'object'>)
📄 Подробное описание всех классов встроенных исключений в Python смотрите в официальной документации.
Как создать свой тип Exception
В Python можно создавать свои исключения. При этом есть одно обязательное условие: они должны быть потомками класса Exception
:
class MyError(Exception):
def __init__(self, text):
self.txt = text
try:
raise MyError('Моя ошибка')
except MyError as er:
print(er)
> Моя ошибка
С помощью try/except
контролируются и обрабатываются ошибки в приложении. Это особенно актуально для критически важных частей программы, где любые «падения» недопустимы (или могут привести к негативным последствиям). Например, если программа работает как «демон», падение приведет к полной остановке её работы. Или, например, при временном сбое соединения с базой данных, программа также прервёт своё выполнение (хотя можно было отловить ошибку и попробовать соединиться в БД заново).
Вместе с try/except
можно использовать дополнительные блоки. Если использовать все блоки описанные в статье, то код будет выглядеть так:
try:
# попробуем что-то сделать
except (ZeroDivisionError, ValueError) as e:
# обрабатываем исключения типа ZeroDivisionError или ValueError
except Exception as e:
# исключение не ZeroDivisionError и не ValueError
# поэтому обрабатываем исключение общего типа (унаследованное от Exception)
# сюда не сходят исключения типа GeneratorExit, KeyboardInterrupt, SystemExit
else:
# этот блок выполняется, если нет исключений
# если в этом блоке сделать return, он не будет вызван, пока не выполнился блок finally
finally:
# этот блок выполняется всегда, даже если нет исключений else будет проигнорирован
# если в этом блоке сделать return, то return в блоке
Подробнее о работе с исключениями в Python можно ознакомиться в официальной документации.
How do I manually throw/raise an exception in Python?
Use the most specific Exception constructor that semantically fits your issue.
Be specific in your message, e.g.:
raise ValueError('A very specific bad thing happened.')
Don’t raise generic exceptions
Avoid raising a generic Exception
. To catch it, you’ll have to catch all other more specific exceptions that subclass it.
Problem 1: Hiding bugs
raise Exception('I know Python!') # Don't! If you catch, likely to hide bugs.
For example:
def demo_bad_catch():
try:
raise ValueError('Represents a hidden bug, do not catch this')
raise Exception('This is the exception you expect to handle')
except Exception as error:
print('Caught this error: ' + repr(error))
>>> demo_bad_catch()
Caught this error: ValueError('Represents a hidden bug, do not catch this',)
Problem 2: Won’t catch
And more specific catches won’t catch the general exception:
def demo_no_catch():
try:
raise Exception('general exceptions not caught by specific handling')
except ValueError as e:
print('we will not catch exception: Exception')
>>> demo_no_catch()
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "<stdin>", line 3, in demo_no_catch
Exception: general exceptions not caught by specific handling
Best Practices: raise
statement
Instead, use the most specific Exception constructor that semantically fits your issue.
raise ValueError('A very specific bad thing happened')
which also handily allows an arbitrary number of arguments to be passed to the constructor:
raise ValueError('A very specific bad thing happened', 'foo', 'bar', 'baz')
These arguments are accessed by the args
attribute on the Exception
object. For example:
try:
some_code_that_may_raise_our_value_error()
except ValueError as err:
print(err.args)
prints
('message', 'foo', 'bar', 'baz')
In Python 2.5, an actual message
attribute was added to BaseException
in favor of encouraging users to subclass Exceptions and stop using args
, but the introduction of message
and the original deprecation of args has been retracted.
Best Practices: except
clause
When inside an except clause, you might want to, for example, log that a specific type of error happened, and then re-raise. The best way to do this while preserving the stack trace is to use a bare raise statement. For example:
logger = logging.getLogger(__name__)
try:
do_something_in_app_that_breaks_easily()
except AppError as error:
logger.error(error)
raise # just this!
# raise AppError # Don't do this, you'll lose the stack trace!
Don’t modify your errors… but if you insist.
You can preserve the stacktrace (and error value) with sys.exc_info()
, but this is way more error prone and has compatibility problems between Python 2 and 3, prefer to use a bare raise
to re-raise.
To explain — the sys.exc_info()
returns the type, value, and traceback.
type, value, traceback = sys.exc_info()
This is the syntax in Python 2 — note this is not compatible with Python 3:
raise AppError, error, sys.exc_info()[2] # avoid this.
# Equivalently, as error *is* the second object:
raise sys.exc_info()[0], sys.exc_info()[1], sys.exc_info()[2]
If you want to, you can modify what happens with your new raise — e.g. setting new args
for the instance:
def error():
raise ValueError('oops!')
def catch_error_modify_message():
try:
error()
except ValueError:
error_type, error_instance, traceback = sys.exc_info()
error_instance.args = (error_instance.args[0] + ' <modification>',)
raise error_type, error_instance, traceback
And we have preserved the whole traceback while modifying the args. Note that this is not a best practice and it is invalid syntax in Python 3 (making keeping compatibility much harder to work around).
>>> catch_error_modify_message()
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "<stdin>", line 3, in catch_error_modify_message
File "<stdin>", line 2, in error
ValueError: oops! <modification>
In Python 3:
raise error.with_traceback(sys.exc_info()[2])
Again: avoid manually manipulating tracebacks. It’s less efficient and more error prone. And if you’re using threading and sys.exc_info
you may even get the wrong traceback (especially if you’re using exception handling for control flow — which I’d personally tend to avoid.)
Python 3, Exception chaining
In Python 3, you can chain Exceptions, which preserve tracebacks:
raise RuntimeError('specific message') from error
Be aware:
- this does allow changing the error type raised, and
- this is not compatible with Python 2.
Deprecated Methods:
These can easily hide and even get into production code. You want to raise an exception, and doing them will raise an exception, but not the one intended!
Valid in Python 2, but not in Python 3 is the following:
raise ValueError, 'message' # Don't do this, it's deprecated!
Only valid in much older versions of Python (2.4 and lower), you may still see people raising strings:
raise 'message' # really really wrong. don't do this.
In all modern versions, this will actually raise a TypeError
, because you’re not raising a BaseException
type. If you’re not checking for the right exception and don’t have a reviewer that’s aware of the issue, it could get into production.
Example Usage
I raise Exceptions to warn consumers of my API if they’re using it incorrectly:
def api_func(foo):
'''foo should be either 'baz' or 'bar'. returns something very useful.'''
if foo not in _ALLOWED_ARGS:
raise ValueError('{foo} wrong, use "baz" or "bar"'.format(foo=repr(foo)))
Create your own error types when apropos
«I want to make an error on purpose, so that it would go into the except»
You can create your own error types, if you want to indicate something specific is wrong with your application, just subclass the appropriate point in the exception hierarchy:
class MyAppLookupError(LookupError):
'''raise this when there's a lookup error for my app'''
and usage:
if important_key not in resource_dict and not ok_to_be_missing:
raise MyAppLookupError('resource is missing, and that is not ok.')
Обработка исключений
При выполнении заданий к главам вы, скорее всего, нередко сталкивались с возникновением различных ошибок. В этой главе мы изучим подход, который позволяет обрабатывать ошибки после их возникновения.
Напишем программу, которая будет считать обратные значения для целых чисел из заданного диапазона и выводить их в одну строку с разделителем ‘;’. Один из вариантов кода для решения этой задачи выглядит так:
print(";".join(str(1 / x) for x in range(int(input()), int(input()) + 1)))
Программа получилась в одну строчку за счёт использования списочных выражений. Однако при вводе диапазона чисел, включающего в себя 0 (например, от -1 до 1), программа выдаст следующую ошибку:
ZeroDivisionError: division by zero
В программе произошла ошибка «деление на ноль». Такая ошибка, возникающая при выполнении программы и останавливающая её работу, называется исключением.
Попробуем в нашей программе избавиться от возникновения исключения деления на ноль. Пусть при попадании 0 в диапазон чисел обработка не производится и выводится сообщение «Диапазон чисел содержит 0». Для этого нужно проверить до списочного выражения наличие нуля в диапазоне:
interval = range(int(input()), int(input()) + 1)
if 0 in interval:
print("Диапазон чисел содержит 0.")
else:
print(";".join(str(1 / x) for x in interval))
Теперь для диапазона, включающего в себя 0, например от -2 до 2, исключения ZeroDivisionError
не возникнет. Однако при вводе строки, которую невозможно преобразовать в целое число (например, «a»), будет вызвано другое исключение:
ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'a'
Произошло исключение ValueError
. Для борьбы с этой ошибкой нам придётся проверить, что строка состоит только из цифр. Сделать это нужно до преобразования в число. Тогда наша программа будет выглядеть так:
start = input()
end = input()
# Метод lstrip("-"), удаляющий символы "-" в начале строки, нужен для учёта
# отрицательных чисел, иначе isdigit() вернёт для них False
if not (start.lstrip("-").isdigit() and end.lstrip("-").isdigit()):
print("
ввести два числа.")
else:
interval = range(int(start), int(end) + 1)
if 0 in interval:
print("Диапазон чисел содержит 0.")
else:
print(";".join(str(1 / x) for x in interval))
Теперь наша программа работает без ошибок и при вводе строк, которые нельзя преобразовать в целое число.
Подход, который был нами применён для предотвращения ошибок, называется Look Before You Leap (LBYL), или «Посмотри перед прыжком». В программе, реализующей такой подход, проверяются возможные условия возникновения ошибок до исполнения основного кода.
Подход LBYL имеет недостатки. Программу из примера стало сложнее читать из-за вложенного условного оператора. Проверка условия, что строка может быть преобразована в число, выглядит даже сложнее, чем списочное выражение. Вложенный условный оператор не решает поставленную задачу, а только лишь проверяет входные данные на корректность. Легко заметить, что решение основной задачи заняло меньше времени, чем составление условий проверки корректности входных данных.
Существует другой подход для работы с ошибками: Easier to Ask Forgiveness than Permission (EAFP), или «Проще попросить прощения, чем разрешения». В этом подходе сначала исполняется код, а в случае возникновения ошибок происходит их обработка. Подход EAFP реализован в Python в виде обработки исключений.
Исключения в Python являются классами ошибок. В Python есть много стандартных исключений. Они имеют определённую иерархию за счёт механизма наследования классов. В документации Python версии 3.10.8 приводится следующее дерево иерархии стандартных исключений:
BaseException +-- SystemExit +-- KeyboardInterrupt +-- GeneratorExit +-- Exception +-- StopIteration +-- StopAsyncIteration +-- ArithmeticError | +-- FloatingPointError | +-- OverflowError | +-- ZeroDivisionError +-- AssertionError +-- AttributeError +-- BufferError +-- EOFError +-- ImportError | +-- ModuleNotFoundError +-- LookupError | +-- IndexError | +-- KeyError +-- MemoryError +-- NameError | +-- UnboundLocalError +-- OSError | +-- BlockingIOError | +-- ChildProcessError | +-- ConnectionError | | +-- BrokenPipeError | | +-- ConnectionAbortedError | | +-- ConnectionRefusedError | | +-- ConnectionResetError | +-- FileExistsError | +-- FileNotFoundError | +-- InterruptedError | +-- IsADirectoryError | +-- NotADirectoryError | +-- PermissionError | +-- ProcessLookupError | +-- TimeoutError +-- ReferenceError +-- RuntimeError | +-- NotImplementedError | +-- RecursionError +-- SyntaxError | +-- IndentationError | +-- TabError +-- SystemError +-- TypeError +-- ValueError | +-- UnicodeError | +-- UnicodeDecodeError | +-- UnicodeEncodeError | +-- UnicodeTranslateError +-- Warning +-- DeprecationWarning +-- PendingDeprecationWarning +-- RuntimeWarning +-- SyntaxWarning +-- UserWarning +-- FutureWarning +-- ImportWarning +-- UnicodeWarning +-- BytesWarning +-- EncodingWarning +-- ResourceWarning
Для обработки исключения в Python используется следующий синтаксис:
try: <код , который может вызвать исключения при выполнении> except <классисключения_1>: <код обработки исключения> except <классисключения_2>: <код обработки исключения> ... else: <код выполняется, если не вызвано исключение в блоке try> finally: <код , который выполняется всегда>
Блок try
содержит код, в котором нужно обработать исключения, если они возникнут.
При возникновении исключения интерпретатор последовательно проверяет, в каком из блоков except
обрабатывается это исключение.
Исключение обрабатывается в первом блоке except
, обрабатывающем класс этого исключения или базовый класс возникшего исключения.
Необходимо учитывать иерархию исключений для определения порядка их обработки в блоках except
. Начинать обработку исключений следует с более узких классов исключений. Если начать с более широкого класса исключения, например Exception
, то всегда при возникновении исключения будет срабатывать первый блок except
.
Сравните два следующих примера. В первом порядок обработки исключений указан от производных классов к базовым, а во втором — наоборот.
Первый пример:
try:
print(1 / int(input()))
except ZeroDivisionError:
print("Ошибка деления на ноль.")
except ValueError:
print("Невозможно преобразовать строку в число.")
except Exception:
print("Неизвестная ошибка.")
При вводе значений «0» и «a» получим ожидаемый, соответствующий возникающим исключениям вывод:
Невозможно преобразовать строку в число.
и
Ошибка деления на ноль.
Второй пример:
try:
print(1 / int(input()))
except Exception:
print("Неизвестная ошибка.")
except ZeroDivisionError:
print("Ошибка деления на ноль.")
except ValueError:
print("Невозможно преобразовать строку в число.")
При вводе значений «0» и «a» получим в обоих случаях неинформативный вывод:
Неизвестная ошибка.
Необязательный блок else
выполняет код в случае, если в блоке try
не вызвано исключение. Добавим блок else
в пример для вывода сообщения об успешном выполнении операции:
try:
print(1 / int(input()))
except ZeroDivisionError:
print("Ошибка деления на ноль.")
except ValueError:
print("Невозможно преобразовать строку в число.")
except Exception:
print("Неизвестная ошибка.")
else:
print("Операция выполнена успешно.")
Теперь при вводе корректного значения, например «5», вывод программы будет следующим:
2.0 Операция выполнена успешно.
Блок finally
выполняется всегда, даже если возникло какое-то исключение, не учтённое в блоках except
, или код в этих блоках сам вызвал какое-либо исключение. Добавим в нашу программу вывод строки «Программа завершена» в конце программы даже при возникновении исключений:
try:
print(1 / int(input()))
except ZeroDivisionError:
print("Ошибка деления на ноль.")
except ValueError:
print("Невозможно преобразовать строку в число.")
except Exception:
print("Неизвестная ошибка.")
else:
print("Операция выполнена успешно.")
finally:
print("Программа завершена.")
Перепишем код, созданный с применением подхода LBYL, для первого примера из этой главы с использованием обработки исключений:
try:
print(";".join(str(1 / x) for x in range(int(input()), int(input()) + 1)))
except ZeroDivisionError:
print("Диапазон чисел содержит 0.")
except ValueError:
print("Необходимо ввести два числа.")
Теперь наша программа читается намного легче. При этом создание кода для обработки исключений не заняло много времени и не потребовало проверки сложных условий.
Исключения можно принудительно вызывать с помощью оператора raise
. Этот оператор имеет следующий синтаксис:
raise <класс исключения>(параметры)
В качестве параметра можно, например, передать строку с сообщением об ошибке.
Создание собственных исключений
В Python можно создавать свои собственные исключения. Синтаксис создания исключения такой же, как и у создания класса. При создании исключения его необходимо наследовать от какого-либо стандартного класса-исключения.
Напишем программу, которая выводит сумму списка целых чисел и вызывает исключение, если в списке чисел есть хотя бы одно чётное или отрицательное число. Создадим свои классы исключений:
- NumbersError — базовый класс исключения;
- EvenError — исключение, которое вызывается при наличии хотя бы одного чётного числа;
- NegativeError — исключение, которое вызывается при наличии хотя бы одного отрицательного числа.
class NumbersError(Exception):
pass
class EvenError(NumbersError):
pass
class NegativeError(NumbersError):
pass
def no_even(numbers):
if all(x % 2 != 0 for x in numbers):
return True
raise EvenError("В списке не должно быть чётных чисел")
def no_negative(numbers):
if all(x >= 0 for x in numbers):
return True
raise NegativeError("В списке не должно быть отрицательных чисел")
def main():
print("Введите числа в одну строку через пробел:")
try:
numbers = [int(x) for x in input().split()]
if no_negative(numbers) and no_even(numbers):
print(f"Сумма чисел равна: {sum(numbers)}.")
except NumbersError as e: # обращение к исключению как к объекту
print(f"Произошла ошибка: {e}.")
except Exception as e:
print(f"Произошла непредвиденная ошибка: {e}.")
if __name__ == "__main__":
main()
Модули
Обратите внимание: в программе основной код выделен в функцию main
. А код вне функций содержит только условный оператор и вызов функции main
при выполнении условия __name__ == "__main__"
. Это условие проверяет, запущен ли файл как самостоятельная программа или импортирован как модуль.
Любая программа, написанная на языке программирования Python, может быть импортирована как модуль в другую программу. В идеологии Python импортировать модуль — значит полностью его выполнить. Если основной код модуля содержит вызовы функций, ввод или вывод данных без использования указанного условия __name__ == "__main__"
, то произойдёт полноценный запуск программы. А это не всегда удобно, если из модуля нужна только отдельная функция или какой-либо класс.
При изучении модуля itertools
мы говорили о том, как импортировать модуль в программу. Покажем ещё раз два способа импорта на примере собственного модуля.
Для импорта модуля из файла, например example_module.py
, нужно указать его имя, если он находится в той же папке, что и импортирующая его программа:
import example_module
Если требуется отдельный компонент модуля, например функция или класс, то импорт можно осуществить так:
from example_module import some_function, ExampleClass
Обратите внимание: при втором способе импортированные объекты попадают в пространство имён новой программы. Это означает, что они будут объектами новой программы и в программе не должно быть других объектов с такими же именами.
Рассмотрим написанное выше на примере. Пусть имеется программа module_hello.py
, в которой находится функция hello(name)
, возвращающая строку приветствия пользователя по имени. В самой программе кроме функции присутствует вызов этой функции и печать результата её работы. Импортируем из модуля module_hello.py
функцию hello(name)
в другую программу program.py
и также используем для вывода приветствия пользователя.
Код программы module_hello.py
:
def hello(name):
return f"Привет, {name}!"
print(hello(input("Введите своё имя: ")))
Код программы program.py
:
from module_hello import hello
print(hello(input("Добрый день. Введите имя: ")))
При выполнении program.py
нас ожидает неожиданное действие. Программа сначала запросит имя пользователя, а затем сделает это ещё раз, но с приветствием из program.py
.
Введите своё имя: Андрей Привет, Андрей! Добрый день. Введите имя: Андрей Привет, Андрей!
Наша ошибка заключается в том, что программа module_hello.py
выполняется полностью, включая основной код с вызовом функции и выводом результата. Исправим программу module_hello.py
, добавив проверку, запущена программа или импортирована как модуль:
def hello(name):
return f"Привет, {name}!"
if __name__ == "__main__":
print(hello(input("Введите своё имя: ")))
Теперь при импорте модуля module_hello.py
код в теле условного оператора выполняться не будет. А основной код этой программы выполнится только при запуске файла как отдельной программы.
Для большего удобства обычно в теле указанного условного оператора вызывают функцию main()
, а основной код программы оформляют уже внутри этой функции.
Тогда наш модуль можно переписать так:
def hello(name):
return f"Привет, {name}!"
def main():
print(hello(input("Введите своё имя: ")))
if __name__ == "__main__":
main()
Обратите внимание: при импорте модуля мы можем с помощью символа *
указать, что необходимо импортировать все объекты. Например, так:
from some_module import *
Однако делать так крайне не рекомендуется, потому что все объекты модуля добавляются в пространство имён нашей программы, что может приводить к конфликтам.
В этом руководстве мы расскажем, как обрабатывать исключения в Python с помощью try
и except
. Рассмотрим общий синтаксис и простые примеры, обсудим, что может пойти не так, и предложим меры по исправлению положения.
Зачастую разработчик может предугадать возникновение ошибок при работе даже синтаксически и логически правильной программы. Эти ошибки могут быть вызваны неверными входными данными или некоторыми предсказуемыми несоответствиями.
Для обработки большей части этих ошибок как исключений в Python есть блоки try
и except
.
Для начала разберем синтаксис операторов try и except в Python. Общий шаблон представлен ниже:
try: # В этом блоке могут быть ошибки except <error type>: # Сделай это для обработки исключения; # выполняется, если блок try выбрасывает ошибку else: # Сделай это, если блок try выполняется успешно, без ошибок finally: # Этот блок выполняется всегда
Давайте посмотрим, для чего используются разные блоки.
Блок try
Блок try
— это блок кода, который вы хотите попробовать выполнить. Однако во время выполнения из-за какого-нибудь исключения могут возникнуть ошибки. Поэтому этот блок может не работать должным образом.
Блок except
Блок except
запускается, когда блок try
не срабатывает из-за исключения. Инструкции в этом блоке часто дают некоторый контекст того, что пошло не так внутри блока try
.
Если собираетесь перехватить ошибку как исключение, в блоке except
нужно обязательно указать тип этой ошибки. В приведенном выше сниппете место для указания типа ошибки обозначено плейсхолдером <error type>
.
except
можно использовать и без указания типа ошибки. Но лучше так не делать. При таком подходе не учитывается, что возникающие ошибки могут быть разных типов. То есть вы будете знать, что что-то пошло не так, но что именно произошло, какая была ошибка — вам будет не известно.
При попытке выполнить код внутри блока try
также существует вероятность возникновения нескольких ошибок.
Например, вы можете попытаться обратиться к элементу списка по индексу, выходящему за пределы допустимого диапазона, использовать неправильный ключ словаря и попробовать открыть несуществующий файл – и все это внутри одного блока try
.
В результате вы можете столкнуться с IndexError
, KeyError
и FileNotFoundError
. В таком случае нужно добавить столько блоков except
, сколько ошибок ожидается – по одному для каждого типа ошибки.
Блок else
Блок else
запускается только в том случае, если блок try
выполняется без ошибок. Это может быть полезно, когда нужно выполнить ещё какие-то действия после успешного выполнения блока try
. Например, после успешного открытия файла вы можете прочитать его содержимое.
Блок finally
Блок finally
выполняется всегда, независимо от того, что происходит в других блоках. Это полезно, когда вы хотите освободить ресурсы после выполнения определенного блока кода.
Примечание: блоки else
и finally
не являются обязательными. В большинстве случаев вы можете использовать только блок try
, чтобы что-то сделать, и перехватывать ошибки как исключения внутри блока except
.
[python_ad_block]
Итак, теперь давайте используем полученные знания для обработки исключений в Python. Приступим!
Обработка ZeroDivisionError
Рассмотрим функцию divide()
, показанную ниже. Она принимает два аргумента – num
и div
– и возвращает частное от операции деления num/div
.
def divide(num,div): return num/div
Вызов функции с разными аргументами возвращает ожидаемый результат:
res = divide(100,8) print(res) # Output # 12.5 res = divide(568,64) print(res) # Output # 8.875
Этот код работает нормально, пока вы не попробуете разделить число на ноль:
divide(27,0)
Вы видите, что программа выдает ошибку ZeroDivisionError
:
# Output --------------------------------------------------------------------------- ZeroDivisionError Traceback (most recent call last) <ipython-input-19-932ea024ce43> in <module>() ----> 1 divide(27,0) <ipython-input-1-c98670fd7a12> in divide(num, div) 1 def divide(num,div): ----> 2 return num/div ZeroDivisionError: division by zero
Можно обработать деление на ноль как исключение, выполнив следующие действия:
- В блоке
try
поместите вызов функцииdivide()
. По сути, вы пытаетесь разделитьnum
наdiv
(try в переводе с английского — «пытаться», — прим. перев.). - В блоке
except
обработайте случай, когдаdiv
равен 0, как исключение. - В результате этих действий при делении на ноль больше не будет выбрасываться ZeroDivisionError. Вместо этого будет выводиться сообщение, информирующее пользователя, что он попытался делить на ноль.
Вот как все это выглядит в коде:
try: res = divide(num,div) print(res) except ZeroDivisionError: print("You tried to divide by zero :( ")
При корректных входных данных наш код по-прежнему работает великолепно:
divide(10,2) # Output # 5.0
Когда же пользователь попытается разделить на ноль, он получит уведомление о возникшем исключении. Таким образом, программа завершается корректно и без ошибок.
divide(10,0) # Output # You tried to divide by zero :(
Обработка TypeError
В этом разделе мы разберем, как использовать try
и except
для обработки TypeError
в Python.
Рассмотрим функцию add_10()
. Она принимает число в качестве аргумента, прибавляет к нему 10 и возвращает результат этого сложения.
def add_10(num): return num + 10
Вы можете вызвать функцию add_10()
с любым числом, и она будет работать нормально, как показано ниже:
result = add_10(89) print(result) # Output # 99
Теперь попробуйте вызвать функцию add_10()
, передав ей в качестве аргумента не число, а строку.
add_10 ("five")
Ваша программа вылетит со следующим сообщением об ошибке:
--------------------------------------------------------------------------- TypeError Traceback (most recent call last) <ipython-input-15-9844e949c84e> in <module>() ----> 1 add_10("five") <ipython-input-13-2e506d74d919> in add_10(num) 1 def add_10(num): ----> 2 return num + 10 TypeError: can only concatenate str (not "int") to str
Сообщение об ошибке TypeError: can only concatenate str (not "int") to str
говорит о том, что можно сложить только две строки, а не добавить целое число к строке.
Обработаем TypeError:
- В блок try мы помещаем вызов функции
add_10()
с my_num в качестве аргумента. Если аргумент допустимого типа, исключений не возникнет. - В противном случае срабатывает блок
except
, в который мы помещаем вывод уведомления для пользователя о том, что аргумент имеет недопустимый тип.
Это показано ниже:
my_num = "five" try: result = add_10(my_num) print(result) except TypeError: print("The argument `num` should be a number")
Поскольку теперь вы обработали TypeError
как исключение, при передаче невалидного аргумента ошибка не возникает. Вместо нее выводится сообщение, что аргумент имеет недопустимый тип.
The argument `num` should be a number
Обработка IndexError
Если вам приходилось работать со списками или любыми другими итерируемыми объектами, вы, вероятно, сталкивались с IndexError
.
Это связано с тем, что часто бывает сложно отслеживать все изменения в итерациях. И вы можете попытаться получить доступ к элементу по невалидному индексу.
В этом примере список my_list
состоит из 4 элементов. Допустимые индексы — 0, 1, 2 и 3 и -1, -2, -3, -4, если вы используете отрицательную индексацию.
Поскольку 2 является допустимым индексом, вы видите, что элемент с этим индексом (C++
) распечатывается:
my_list = ["Python","C","C++","JavaScript"] print(my_list[2]) # Output # C++
Но если вы попытаетесь получить доступ к элементу по индексу, выходящему за пределы допустимого диапазона, вы столкнетесь с IndexError
:
print(my_list[4])
--------------------------------------------------------------------------- IndexError Traceback (most recent call last) <ipython-input-7-437bc6501dea> in <module>() 1 my_list = ["Python","C","C++","JavaScript"] ----> 2 print(my_list[4]) IndexError: list index out of range
Теперь вы уже знакомы с шаблоном, и вам не составит труда использовать try
и except
для обработки данной ошибки.
В приведенном ниже фрагменте кода мы пытаемся получить доступ к элементу по индексу search_idx
.
search_idx = 3 try: print(my_list[search_idx]) except IndexError: print("Sorry, the list index is out of range")
Здесь search_idx = 3
является допустимым индексом, поэтому в результате выводится соответствующий элемент — JavaScript
.
Если search_idx
находится за пределами допустимого диапазона индексов, блок except
перехватывает IndexError
как исключение, и больше нет длинных сообщений об ошибках.
search_idx = 4 try: print(my_list[search_idx]) except IndexError: print("Sorry, the list index is out of range")
Вместо этого отображается сообщение о том, что search_idx
находится вне допустимого диапазона индексов:
Sorry, the list index is out of range
Обработка KeyError
Вероятно, вы уже сталкивались с KeyError
при работе со словарями в Python.
Рассмотрим следующий пример, где у нас есть словарь my_dict
.
my_dict ={"key1":"value1","key2":"value2","key3":"value3"} search_key = "non-existent key" print(my_dict[search_key])
В словаре my_dict
есть 3 пары «ключ-значение»: key1:value1
, key2:value2
и key3:value3
.
Теперь попытаемся получить доступ к значению, соответствующему несуществующему ключу non-existent key
.
Как и ожидалось, мы получим KeyError
:
--------------------------------------------------------------------------- KeyError Traceback (most recent call last) <ipython-input-2-2a61d404be04> in <module>() 1 my_dict ={"key1":"value1","key2":"value2","key3":"value3"} 2 search_key = "non-existent key" ----> 3 my_dict[search_key] KeyError: 'non-existent key'
Вы можете обработать KeyError
почти так же, как и IndexError
.
- Пробуем получить доступ к значению, которое соответствует ключу, определенному
search_key
. - Если
search_key
— валидный ключ, мы распечатываем соответствующее значение. - Если ключ невалиден и возникает исключение — задействуется блок except, чтобы сообщить об этом пользователю.
Все это можно видеть в следующем коде:
try: print(my_dict[search_key]) except KeyError: print("Sorry, that's not a valid key!") # Output: # Sorry, that's not a valid key!
Если вы хотите предоставить дополнительный контекст, например имя невалидного ключа, это тоже можно сделать. Возможно, ключ оказался невалидным из-за ошибки в написании. Если вы укажете этот ключ в сообщении, это поможет пользователю исправить опечатку.
Вы можете сделать это, перехватив невалидный ключ как <error_msg>
и используя его в сообщении, которое печатается при возникновении исключения:
try: print(my_dict[search_key]) except KeyError as error_msg: print(f"Sorry,{error_msg} is not a valid key!")
Обратите внимание, что теперь в сообщении об ошибки указано также и имя несуществующего ключа:
Sorry, 'non-existent key' is not a valid key!
Обработка FileNotFoundError
При работе с файлами в Python часто возникает ошибка FileNotFoundError
.
В следующем примере мы попытаемся открыть файл my_file.txt, указав его путь в функции open()
. Мы хотим прочитать файл и вывести его содержимое.
Однако мы еще не создали этот файл в указанном месте.
my_file = open("/content/sample_data/my_file.txt") contents = my_file.read() print(contents)
Поэтому, попытавшись запустить приведенный выше фрагмент кода, мы получим FileNotFoundError
:
--------------------------------------------------------------------------- FileNotFoundError Traceback (most recent call last) <ipython-input-4-4873cac1b11a> in <module>() ----> 1 my_file = open("my_file.txt") FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'my_file.txt'
А с помощью try
и except
мы можем сделать следующее:
- Попробуем открыть файл в блоке
try
. - Обработаем
FileNotFoundError
в блокеexcept
, сообщив пользователю, что он попытался открыть несуществующий файл. - Если блок
try
завершается успешно и файл действительно существует, прочтем и распечатаем содержимое. - В блоке
finally
закроем файл, чтобы не терять ресурсы. Файл будет закрыт независимо от того, что происходило на этапах открытия и чтения.
try: my_file = open("/content/sample_data/my_file.txt") except FileNotFoundError: print(f"Sorry, the file does not exist") else: contents = my_file.read() print(contents) finally: my_file.close()
Обратите внимание: мы обработали ошибку как исключение, и программа завершает работу, отображая следующее сообщение:
Sorry, the file does not exist
Теперь рассмотрим случай, когда срабатывает блок else
. Файл my_file.txt теперь присутствует по указанному ранее пути.

Вот содержимое этого файла:

Теперь повторный запуск нашего кода работает должным образом.
На этот раз файл my_file.txt присутствует, поэтому запускается блок else
и содержимое распечатывается, как показано ниже:

Надеемся, теперь вы поняли, как обрабатывать исключения при работе с файлами.
Заключение
В этом руководстве мы рассмотрели, как обрабатывать исключения в Python с помощью try и except.
Также мы разобрали на примерах, какие типы исключений могут возникать и как при помощи except ловить наиболее распространенные ошибки.
Надеемся, вам понравился этот урок. Успехов в написании кода!
Перевод статьи «Python Try and Except Statements – How to Handle Exceptions in Python».
Данный урок посвящен исключениям и работе с ними. Основное внимание уделено понятию исключения в языках программирования, обработке исключений в Python, их генерации и созданию пользовательских исключений.
Исключения в языках программирования
Исключениями (exceptions) в языках программирования называют проблемы, возникающие в ходе выполнения программы, которые допускают возможность дальнейшей ее работы в рамках основного алгоритма. Типичным примером исключения является деление на ноль, невозможность считать данные из файла (устройства), отсутствие доступной памяти, доступ к закрытой области памяти и т.п. Для обработки таких ситуаций в языках программирования, как правило, предусматривается специальный механизм, который называется обработка исключений (exception handling).
Исключения разделяют на синхронные и асинхронные. Синхронные исключения могут возникнуть только в определенных местах программы. Например, если у вас есть код, который открывает файл и считывает из него данные, то исключение типа “ошибка чтения данных” может произойти только в указанном куске кода. Асинхронные исключения могут возникнуть в любой момент работы программы, они, как правило, связаны с какими-либо аппаратными проблемами, либо приходом данных. В качестве примера можно привести сигнал отключения питания.
В языках программирования чаще всего предусматривается специальный механизм обработки исключений. Обработка может быть с возвратом, когда после обработки исключения выполнение программы продолжается с того места, где оно возникло. И обработка без возврата, в этом случае, при возникновении исключения, осуществляется переход в специальный, заранее подготовленный, блок кода.
Различают структурную и неструктурную обработку исключений. Неструктурная обработка предполагает регистрацию функции обработчика для каждого исключения, соответственно данная функция будет вызвана при возникновении конкретного исключения. Для структурной обработки язык программирования должен поддерживать специальные синтаксические конструкции, которые позволяют выделить код, который необходимо контролировать и код, который нужно выполнить при возникновении исключительной ситуации.
В Python выделяют два различных вида ошибок: синтаксические ошибки и исключения.
Синтаксические ошибки в Python
Синтаксические ошибки возникают в случае если программа написана с нарушениями требований Python к синтаксису. Определяются они в процессе парсинга программы. Ниже представлен пример с ошибочным написанием функции print.
>>> for i in range(10): prin("hello!") Traceback (most recent call last): File "<pyshell#2>", line 2, in <module> prin("hello!") NameError: name 'prin' is not defined
Исключения в Python
Второй вид ошибок – это исключения. Они возникают в случае если синтаксически программа корректна, но в процессе выполнения возникает ошибка (деление на ноль и т.п.). Более подробно про понятие исключения написано выше, в разделе “исключения в языках программирования”.
Пример исключения ZeroDivisionError, которое возникает при делении на 0.
>>> a = 10 >>> b = 0 >>> c = a / b Traceback (most recent call last): File "<pyshell#5>", line 1, in <module> c = a / b ZeroDivisionError: division by zero
В Python исключения являются определенным типом данных, через который пользователь (программист) получает информацию об ошибке. Если в коде программы исключение не обрабатывается, то приложение останавливается и в консоли печатается подробное описание произошедшей ошибки с указанием места в программе, где она произошла и тип этой ошибки.
Иерархия исключений в Python
Существует довольно большое количество встроенных типов исключений в языке Python, все они составляют определенную иерархию, которая выглядит так, как показано ниже.
BaseException
+– SystemExit
+– KeyboardInterrupt
+– GeneratorExit
+– Exception
+– StopIteration
+– StopAsyncIteration
+– ArithmeticError
| +– FloatingPointError
| +– OverflowError
| +– ZeroDivisionError
+– AssertionError
+– AttributeError
+– BufferError
+– EOFError
+– ImportError
+– ModuleNotFoundError
+– LookupError
| +– IndexError
| +– KeyError
+– MemoryError
+– NameError
| +– UnboundLocalError
+– OSError
| +– BlockingIOError
| +– ChildProcessError
| +– ConnectionError
| | +– BrokenPipeError
| | +– ConnectionAbortedError
| | +– ConnectionRefusedError
| | +– ConnectionResetError
| +– FileExistsError
| +– FileNotFoundError
| +– InterruptedError
| +– IsADirectoryError
| +– NotADirectoryError
| +– PermissionError
| +– ProcessLookupError
| +– TimeoutError
+– ReferenceError
+– RuntimeError
| +– NotImplementedError
| +– RecursionError
+– SyntaxError
| +– IndentationError
| +– TabError
+– SystemError
+– TypeError
+– ValueError
| +– UnicodeError
| +– UnicodeDecodeError
| +– UnicodeEncodeError
| +– UnicodeTranslateError
+– Warning
+– DeprecationWarning
+– PendingDeprecationWarning
+– RuntimeWarning
+– SyntaxWarning
+– UserWarning
+– FutureWarning
+– ImportWarning
+– UnicodeWarning
+– BytesWarning
+– ResourceWarning
Как видно из приведенной выше схемы, все исключения являются подклассом исключения BaseException. Более подробно об иерархии исключений и их описании можете прочитать здесь.
Обработка исключений в Python
Обработка исключений нужна для того, чтобы приложение не завершалось аварийно каждый раз, когда возникает исключение. Для этого блок кода, в котором возможно появление исключительной ситуации необходимо поместить во внутрь синтаксической конструкции try…except.
print("start") try: val = int(input("input number: ")) tmp = 10 / val print(tmp) except Exception as e: print("Error! " + str(e)) print("stop")
В приведенной выше программе возможных два вида исключений – это ValueError, возникающее в случае, если на запрос программы “введите число”, вы введете строку, и ZeroDivisionError – если вы введете в качестве числа 0.
Вывод программы при вводе нулевого числа будет таким.
start input number: 0 Error! stop
Если бы инструкций try…except не было, то при выбросе любого из исключений программа аварийно завершится.
print("start") val = int(input(“input number: “)) tmp = 10 / val print(tmp) print("stop")
Если ввести 0 на запрос приведенной выше программы, произойдет ее остановка с распечаткой сообщения об исключении.
start
input number: 0
Traceback (most recent call last):
File “F:/work/programming/python/devpractice/tmp.py”, line 3, in <module>
tmp = 10 / val
ZeroDivisionError: division by zero
Обратите внимание, надпись stop уже не печатается в конце вывода программы.
Согласно документу по языку Python, описывающему ошибки и исключения, оператор try работает следующим образом:
- Вначале выполняется код, находящийся между операторами try и except.
- Если в ходе его выполнения исключения не произошло, то код в блоке except пропускается, а код в блоке try выполняется весь до конца.
- Если исключение происходит, то выполнение в рамках блока try прерывается и выполняется код в блоке except. При этом для оператора except можно указать, какие исключения можно обрабатывать в нем. При возникновении исключения, ищется именно тот блок except, который может обработать данное исключение.
- Если среди except блоков нет подходящего для обработки исключения, то оно передается наружу из блока try. В случае, если обработчик исключения так и не будет найден, то исключение будет необработанным (unhandled exception) и программа аварийно остановится.
Для указания набора исключений, который должен обрабатывать данный блок except их необходимо перечислить в скобках (круглых) через запятую после оператора except.
Если бы мы в нашей программе хотели обрабатывать только ValueError и ZeroDivisionError, то программа выглядела бы так.
print("start") try: val = int(input("input number: ")) tmp = 10 / val print(tmp) except(ValueError, ZeroDivisionError): print("Error!") print("stop")
Или так, если хотим обрабатывать ValueError, ZeroDivisionError по отдельность, и, при этом, сохранить работоспособность при возникновении исключений отличных от вышеперечисленных.
print("start") try: val = int(input("input number: ")) tmp = 10 / val print(tmp) except ValueError: print("ValueError!") except ZeroDivisionError: print("ZeroDivisionError!") except: print("Error!") print("stop")
Существует возможность передать подробную информацию о произошедшем исключении в код внутри блока except.
rint("start") try: val = int(input("input number: ")) tmp = 10 / val print(tmp) except ValueError as ve: print("ValueError! {0}".format(ve)) except ZeroDivisionError as zde: print("ZeroDivisionError! {0}".format(zde)) except Exception as ex: print("Error! {0}".format(ex)) print("stop")
Использование finally в обработке исключений
Для выполнения определенного программного кода при выходе из блока try/except, используйте оператор finally.
try: val = int(input("input number: ")) tmp = 10 / val print(tmp) except: print("Exception") finally: print("Finally code")
Не зависимо от того, возникнет или нет во время выполнения кода в блоке try исключение, код в блоке finally все равно будет выполнен.
Если необходимо выполнить какой-то программный код, в случае если в процессе выполнения блока try не возникло исключений, то можно использовать оператор else.
try: f = open("tmp.txt", "r") for line in f: print(line) f.close() except Exception as e: print(e) else: print("File was readed")
Генерация исключений в Python
Для принудительной генерации исключения используется инструкция raise.
Самый простой пример работы с raise может выглядеть так.
try: raise Exception("Some exception") except Exception as e: print("Exception exception " + str(e))
Таким образом, можно “вручную” вызывать исключения при необходимости.
Пользовательские исключения (User-defined Exceptions) в Python
В Python можно создавать собственные исключения. Такая практика позволяет увеличить гибкость процесса обработки ошибок в рамках той предметной области, для которой написана ваша программа.
Для реализации собственного типа исключения необходимо создать класс, являющийся наследником от одного из классов исключений.
class NegValException(Exception): pass try: val = int(input("input positive number: ")) if val < 0: raise NegValException("Neg val: " + str(val)) print(val + 10) except NegValException as e: print(e)
P.S.
Если вам интересна тема анализа данных, то мы рекомендуем ознакомиться с библиотекой Pandas. На нашем сайте вы можете найти вводные уроки по этой теме. Все уроки по библиотеке Pandas собраны в книге “Pandas. Работа с данными”.
<<< Python. Урок 10. Функции в Python Python. Урок 12. Ввод-вывод данных. Работа с файлами>>>