Написанная программа на языка Python, при обнаружении ошибки останавливается. Ошибки могут быть двух типов, синтаксические и исключения. В этом руководстве мы поговорим об исключениях Python.

• Синтаксические ошибки — возникают, когда написанное выражение не подчиняется правилам языка (например, пишется лишняя скобка);
• Исключения - возникают при выполнении программы (например, при делении на ноль).

Синтаксические ошибки легко исправить (если вы используете IDE, они будут выделены). А вот с исключениями все немного сложнее — не всегда можно при написании программы сказать, возникнет исключение в данном месте или нет. Чтобы приложение продолжало работать при возникновении проблем, эти ошибки должны быть перехвачены и обработаны с помощью блока try/except.

Как устроен механизм исключений

В Python есть встроенные исключения, которые генерируются после того, как приложение находит ошибку. В этом случае текущий процесс временно приостанавливается и распространяет ошибку до тех пор, пока ее нельзя будет обработать. Если ошибку не обработать, программа перестанет работать (и мы увидим трассировку с подробным описанием ошибки в консоли).

Давайте напишем пример вывода ошибки, где передадим вместо числа строку, и получим ошибку "TypeError"

def num_a(num):
    print(type(num))
    print(num + 1)

num_a('2')

Результат TypeError:

>>> <class 'str'>
>>> Traceback (most recent call last):
>>>  File "C:\Users\Razilator\Desktop\Courses\nth-coding\main.py", line 5, in <module>
>>>    num_a('2')
>>>  File "C:\Users\Razilator\Desktop\Courses\nth-coding\main.py", line 3, in num_a
>>>    print(num + 1)
>>> TypeError: can only concatenate str (not "int") to str

Traceback — это отчет, содержащий вызовы функций, сделанные в определенное время. Трассировка помогает выяснить, что пошло не так и где это произошло.

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);
• most recent call last — означает, что самый последний вызов будет отображаться последним в стеке (в нашем примере последним выполнился print(num + 1)).
• Стек вызова функций (5-я линия — место, 3-я линия — код). В нашем примере видно, что в файле "main.py" на 5-й линии был вызов функции "num_a" со строковым аргументом "2". Далее вызов  print(num + 1) это последнее, что было выполнено — тут и произошла ошибка.

В Python можно обнаружить ошибку, обработать ее 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 в блок try помещается операция, которая может генерировать исключение. А код, который должен выполняться при возникновении ошибки, находится внутри except.

Например, вот как обработать ошибку деления на ноль:

try:
    a = 8 / 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 = 8 / 0
except ZeroDivisionError:
    print('Ошибка! Деление на 0')

А можно ловить все исключения:

try:
    a = 8 / 0
except Exception:
    print('Любая ошибка!')

As — сохраняет ошибку в переменную

Перехваченная ошибка является объектом класса, наследуемого от «BaseException». Используя ключевое слово as, вы можете записать этот объект в переменную, чтобы вы могли ссылаться на него внутри блока исключений:

try:
    file = open('notehunter.txt', 'r')
except FileNotFoundError as e:
    print(e)

Результат:

>>> [Errno 2] No such file or directory: 'notehunter.txt'

В примере выше мы ссылаемся на объект класса «FileNotFoundError» (при выводе на экран через print будет отображаться строка с полным описанием ошибки).

Finally — выполняется всегда

При работе с исключениями, после блока try можно использовать блок finally. Он как except, но код написанный внутри этого блока выполнится обязательно, независимо было ли исключение, или нет.

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).

file = open('notehunter.txt', 'r')

try:
    lines = file.readlines()
    print(lines[5])
finally:
    file.close()
    if file.closed:
        print('Файл закрыт')

Результат:

>>> Файл закрыт
>>> Traceback (most recent call last):
>>>   File "C:\Users\Razilator\Desktop\Courses\nth-coding\main.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.

Else — выполняется когда исключение не было вызвано

Иногда вам нужно предпринять определенные действия, когда код в блоке try не выдал исключение. Для этого используется блок else.

Предположим, вам 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}")

Результат:

>>> b = 10
>>> c = 5
>>> a = 2.0

Raise — самостоятельный вызов исключений

Исключения можно генерировать самостоятельно — для этого нужно запустить оператор raise.

min = 300
if min > 10:
    raise Exception('min must be less than 10')

Ошибка:

>>> Traceback (most recent call last):
>>>  File "C:\Users\Razilator\Desktop\Courses\nth-coding\main.py", line 3, 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 = 8 / 0
except ZeroDivisionError:
   pass

20 типов встроенных исключений в Python

Все исключения в Python наследуются от базового BaseException:

• SystemExit — системное исключение, вызываемое функцией sys.exit() во время выхода из приложения;
• KeyboardInterrupt — возникает при завершении программы пользователем (чаще всего при нажатии клавиш Ctrl+C);
• GeneratorExit — вызывается методом close объекта generator;
• Exception — исключения, которые можно и нужно обрабатывать (предыдущие были системными и их трогать не рекомендуется).

От Exception наследуются:

• StopIteration — вызывается функцией next в том случае если в итераторе закончились элементы;
• 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.
• AssertionError — выражение, используемое в функции assert неверно;
• AttributeError — у объекта отсутствует нужный атрибут;
• BufferError — операция, для выполнения которой требуется буфер, не выполнена;
• EOFError — ошибка чтения из файла;
• ImportError — ошибка импортирования модуля;
• LookupError — неверный индекс, делится на два типа:
• IndexError — индекс выходит за пределы диапазона элементов;
• KeyError — индекс отсутствует (для словарей, множеств и подобных объектов);
  • MemoryError — память переполнена;
  • NameError — отсутствует переменная с данным именем;
• 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;
• ReferenceError — попытка доступа к объекту с помощью слабой ссылки, когда объект не существует;
• RuntimeError — генерируется в случае, когда исключение не может быть классифицировано или не подпадает под любую другую категорию;
• NotImplementedError — абстрактные методы класса нуждаются в переопределении;
• SyntaxError — ошибка синтаксиса;
• SystemError — сигнализирует о внутренне ошибке;
• TypeError — операция не может быть выполнена с переменной этого типа;
• ValueError — возникает когда в функцию передается объект правильного типа, но имеющий некорректное значение;
• UnicodeError — исключение связанное с кодирование текста в unicode, бывает трех видов:
  • UnicodeEncodeError — ошибка кодирования;
  • UnicodeDecodeError — ошибка декодирования;
  • UnicodeTranslateError — ошибка перевода unicode.
• Warning — предупреждение, некритическая ошибка.

Источник: pythonchik.ru