Исключения в python. Конструкция try — except для обработки исключений
Исключения (exceptions) — ещё один тип данных в python. Исключения необходимы для того, чтобы сообщать программисту об ошибках.
Самый простейший пример исключения — деление на ноль:
Разберём это сообщение подробнее: интерпретатор нам сообщает о том, что он поймал исключение и напечатал информацию (Traceback (most recent call last)).
Далее имя файла (File «»). Имя пустое, потому что мы находимся в интерактивном режиме, строка в файле (line 1);
Выражение, в котором произошла ошибка (100 / 0).
Название исключения (ZeroDivisionError) и краткое описание исключения (division by zero).
Разумеется, возможны и другие исключения:
В этих двух примерах генерируются исключения TypeError и ValueError соответственно. Подсказки дают нам полную информацию о том, где порождено исключение, и с чем оно связано.
Рассмотрим иерархию встроенных в python исключений, хотя иногда вам могут встретиться и другие, так как программисты могут создавать собственные исключения. Данный список актуален для python 3.3, в более ранних версиях есть незначительные изменения.
- BaseException — базовое исключение, от которого берут начало все остальные.
- SystemExit — исключение, порождаемое функцией sys.exit при выходе из программы.
- KeyboardInterrupt — порождается при прерывании программы пользователем (обычно сочетанием клавиш Ctrl+C).
- GeneratorExit — порождается при вызове метода close объекта generator.
- Exception — а вот тут уже заканчиваются полностью системные исключения (которые лучше не трогать) и начинаются обыкновенные, с которыми можно работать.
- StopIteration — порождается встроенной функцией next, если в итераторе больше нет элементов.
- ArithmeticError — арифметическая ошибка.
- FloatingPointError — порождается при неудачном выполнении операции с плавающей запятой. На практике встречается нечасто.
- OverflowError — возникает, когда результат арифметической операции слишком велик для представления. Не появляется при обычной работе с целыми числами (так как python поддерживает длинные числа), но может возникать в некоторых других случаях.
- ZeroDivisionError — деление на ноль.
- IndexError — индекс не входит в диапазон элементов.
- KeyError — несуществующий ключ (в словаре, множестве или другом объекте).
- UnboundLocalError — сделана ссылка на локальную переменную в функции, но переменная не определена ранее.
- BlockingIOError
- ChildProcessError — неудача при операции с дочерним процессом.
- ConnectionError — базовый класс для исключений, связанных с подключениями.
- BrokenPipeError
- ConnectionAbortedError
- ConnectionRefusedError
- ConnectionResetError
- IndentationError — неправильные отступы.
- TabError — смешивание в отступах табуляции и пробелов.
- UnicodeEncodeError — исключение, связанное с кодированием unicode.
- UnicodeDecodeError — исключение, связанное с декодированием unicode.
- UnicodeTranslateError — исключение, связанное с переводом unicode.
Теперь, зная, когда и при каких обстоятельствах могут возникнуть исключения, мы можем их обрабатывать. Для обработки исключений используется конструкция try — except.
Первый пример применения этой конструкции:
Ещё две инструкции, относящиеся к нашей проблеме, это finally и else. Finally выполняет блок инструкций в любом случае, было ли исключение, или нет (применима, когда нужно непременно что-то сделать, к примеру, закрыть файл). Инструкция else выполняется в том случае, если исключения не было.
Для вставки кода на Python в комментарий заключайте его в теги
Работа с исключениями try/except/else/finally#
Если вы повторяли примеры, которые использовались ранее, то наверняка были ситуации, когда выскакивала ошибка. Скорее всего, это была ошибка синтаксиса, когда не хватало, например, двоеточия.
Как правило, Python довольно понятно реагирует на подобные ошибки, и их можно исправить.
Тем не менее, даже если код синтаксически написан правильно, могут возникать ошибки. В Python эти ошибки называются исключения (exceptions).
In [1]: 2/0 ----------------------------------------------------- ZeroDivisionError: division by zero In [2]: 'test' + 2 ----------------------------------------------------- TypeError: must be str, not int
В данном случае возникло два исключения: ZeroDivisionError и TypeError.
Чаще всего можно предсказать, какого рода исключения возникнут во время исполнения программы.
Например, если программа на вход ожидает два числа, а на выходе выдает их сумму, а пользователь ввел вместо одного из чисел строку, появится ошибка TypeError, как в примере выше.
Python позволяет работать с исключениями. Их можно перехватывать и выполнять определенные действия в том случае, если возникло исключение.
Когда в программе возникает исключение, она сразу завершает работу.
Для работы с исключениями используется конструкция try/except :
In [3]: try: . : 2/0 . : except ZeroDivisionError: . : print("You can't divide by zero") . : You can't divide by zero
Конструкция try работает таким образом:
- сначала выполняются выражения, которые записаны в блоке try
- если при выполнения блока try не возникло никаких исключений, блок except пропускается, и выполняется дальнейший код
- если во время выполнения блока try в каком-то месте возникло исключение, оставшаяся часть блока try пропускается
- если в блоке except указано исключение, которое возникло, выполняется код в блоке except
- если исключение, которое возникло, не указано в блоке except, выполнение программы прерывается и выдается ошибка
Обратите внимание, что строка Cool! в блоке try не выводится:
In [4]: try: . : print("Let's divide some numbers") . : 2/0 . : print('Cool!') . : except ZeroDivisionError: . : print("You can't divide by zero") . : Let's divide some numbers You can't divide by zero
В конструкции try/except может быть много except, если нужны разные действия в зависимости от типа ошибки.
Например, скрипт divide.py делит два числа введенных пользователем:
# -*- coding: utf-8 -*- try: a = input("Введите первое число: ") b = input("Введите второе число: ") print("Результат: ", int(a)/int(b)) except ValueError: print("Пожалуйста, вводите только числа") except ZeroDivisionError: print("На ноль делить нельзя")
Примеры выполнения скрипта:
$ python divide.py Введите первое число: 3 Введите второе число: 1 Результат: 3 $ python divide.py Введите первое число: 5 Введите второе число: 0 На ноль делить нельзя $ python divide.py Введите первое число: qewr Введите второе число: 3 Пожалуйста, вводите только числа
В данном случае исключение ValueError возникает, когда пользователь ввел строку вместо числа, во время перевода строки в число.
Исключение ZeroDivisionError возникает в случае, если второе число было равным 0.
Если нет необходимости выводить различные сообщения на ошибки ValueError и ZeroDivisionError, можно сделать так (файл divide_ver2.py):
# -*- coding: utf-8 -*- try: a = input("Введите первое число: ") b = input("Введите второе число: ") print("Результат: ", int(a)/int(b)) except (ValueError, ZeroDivisionError): print("Что-то пошло не так. ")
$ python divide_ver2.py Введите первое число: wer Введите второе число: 4 Что-то пошло не так. $ python divide_ver2.py Введите первое число: 5 Введите второе число: 0 Что-то пошло не так.
В блоке except можно не указывать конкретное исключение или исключения. В таком случае будут перехватываться все исключения.
Это делать не рекомендуется!
try/except/else#
В конструкции try/except есть опциональный блок else. Он выполняется в том случае, если не было исключения.
Например, если необходимо выполнять в дальнейшем какие-то операции с данными, которые ввел пользователь, можно записать их в блоке else (файл divide_ver3.py):
# -*- coding: utf-8 -*- try: a = input("Введите первое число: ") b = input("Введите второе число: ") result = int(a)/int(b) except (ValueError, ZeroDivisionError): print("Что-то пошло не так. ") else: print("Результат в квадрате: ", result**2)
$ python divide_ver3.py Введите первое число: 10 Введите второе число: 2 Результат в квадрате: 25 $ python divide_ver3.py Введите первое число: werq Введите второе число: 3 Что-то пошло не так.
try/except/finally#
Блок finally - это еще один опциональный блок в конструкции try. Он выполняется всегда, независимо от того, было ли исключение или нет.
Сюда ставятся действия, которые надо выполнить в любом случае. Например, это может быть закрытие файла.
Файл divide_ver4.py с блоком finally:
# -*- coding: utf-8 -*- try: a = input("Введите первое число: ") b = input("Введите второе число: ") result = int(a)/int(b) except (ValueError, ZeroDivisionError): print("Что-то пошло не так. ") else: print("Результат в квадрате: ", result**2) finally: print("Вот и сказочке конец, а кто слушал - молодец.")
$ python divide_ver4.py Введите первое число: 10 Введите второе число: 2 Результат в квадрате: 25 Вот и сказочке конец, а кто слушал - молодец. $ python divide_ver4.py Введите первое число: qwerewr Введите второе число: 3 Что-то пошло не так. Вот и сказочке конец, а кто слушал - молодец. $ python divide_ver4.py Введите первое число: 4 Введите второе число: 0 Что-то пошло не так. Вот и сказочке конец, а кто слушал - молодец.
Когда использовать исключения#
Как правило, один и тот же код можно написать и с использованием исключений, и без них.
Например, этот вариант кода:
while True: a = input("Введите число: ") b = input("Введите второе число: ") try: result = int(a)/int(b) except ValueError: print("Поддерживаются только числа") except ZeroDivisionError: print("На ноль делить нельзя") else: print(result) break
Можно переписать таким образом без try/except (файл try_except_divide.py):
while True: a = input("Введите число: ") b = input("Введите второе число: ") if a.isdigit() and b.isdigit(): if int(b) == 0: print("На ноль делить нельзя") else: print(int(a)/int(b)) break else: print("Поддерживаются только числа")
Далеко не всегда аналогичный вариант без использования исключений будет простым и понятным.
Важно в каждой конкретной ситуации оценивать, какой вариант кода более понятный, компактный и универсальный - с исключениями или без.
Если вы раньше использовали какой-то другой язык программирования, есть вероятность, что в нём использование исключений считалось плохим тоном. В Python это не так. Чтобы немного больше разобраться с этим вопросом, посмотрите ссылки на дополнительные материалы в конце этого раздела.
raise#
Иногда в коде надо сгенерировать исключение, это можно сделать так:
raise ValueError("При выполнении команды возникла ошибка")
Встроенные исключения#
В Python есть много встроенных исключений, каждое из которых генерируется в определенной ситуации.
Например, TypeError обычно генерируется когда ожидался один тип данных, а передали другой
In [1]: "a" + 3 --------------------------------------------------------------------------- TypeError Traceback (most recent call last) ipython-input-1-5aa8a24e3e06> in module> ----> 1 "a" + 3 TypeError: can only concatenate str (not "int") to str
ValueError когда значение не соответствует ожидаемому:
In [2]: int("a") --------------------------------------------------------------------------- ValueError Traceback (most recent call last) ipython-input-2-d9136db7b558> in module> ----> 1 int("a") ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'a'