「try文がイマイチよくわからない・・・」
「例外処理とか難しそう。。。」
「Pythonでのエラー処理を理解したい」
このような場合には、この記事の内容が役に立つでしょう。
この記事では、Pythonにおけるエラー処理と例外処理について説明しています。
本記事の内容
- Pythonにおけるエラーとは？
- Pythonにおける例外処理
- 例外をスタックトレースで確認
それでは、上記に沿って解説していきます。
Pythonにおけるエラーとは？
Pythonにおけるエラーとは、次の2種類に分けることができます。
- 構文エラー (syntax error)
- 例外 (exception)
これは、Pythonだけに限らずプログラム言語全般に言えることでしょう。
構文エラー (syntax error)
構文エラーは、構文解析エラー (parsing error) としても知られています。
例えば、次のコードを実行した場合に構文エラーが発生します。
print "test"
表示されるエラーは、以下。
print "test"
^^^^^^^^^^^^
SyntaxError: Missing parentheses in call to 'print'. Did you mean print(...)?
PHP脳でコーディングすると、例のようにprintを使いがちです。
そうすると、Pythonでは構文エラーが出ることになります。
でも、一般的には構文エラーをあまり見る機会はないかもしれません。
なぜなら、コーディング中に判明するからです。
これは、PyCharmでコーディングしている最中の一コマです。
PyCharmについては、次の記事で説明しています。
別にPyCharmでなくても、IDEを使っていれば似たようなモノが表示されるはずです。
今どき、Pythonをメモ帳やviで開発している人はいないでしょう・・・
もしいたら、PyCharmをオススメしておきます。
日本語化にも対応しており、便利です。
例外 (exception)
文や式が構文的に正しくても、実行しようとしたときにエラーが発生するかもしれません。
そのような場合に起きるエラーは、基本的にはIDEで把握できません。
（NameErrorのように把握できる場合もあります）
そして、このようなエラーを例外と呼びます。
想定外というヤツです。
例えば、次のコードを実行した場合に例外が発生します。
10 * (1/0)
「ゼロ除算」です。
数値のゼロでは割れないというエラーになります。
10 * (1/0)
ZeroDivisionError: division by zero
明確に「0」がコーディングされていれば、IDEでもエラーの把握はできるかもしれません。
しかし、割る数値が変数であれば、もうIDEでは把握できません。
つまりは、実行しないとわからないということです。
このように実行しないとわからないエラーを例外と呼びます。
以上、Pythonにおけるエラーについて説明しました。
次は、Pythonにおける例外処理について確認します。
Pythonにおける例外処理
以下は、Pythonにおける例外のクラス階層です。
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
これを見て、どう感じますか？
個人的には、「個別には対応をやってられないなー」という感じです。
そのため、以下のように済ませる場合が多いです。
try:
# 例外が発生するかもしれない処理
my_fnc()
except:
print('Exception')
プログラムを途中で止めたくない場合は、これで十分でしょう。
ただ、エラー毎に処理を分岐させたいこともあるでしょう。
例えば、数値・計算での例外を細かく処理したい場合です。
そのような場合には、次のようにコーディングします。
try:
1 / 0
except FloatingPointError as e:
print('FloatingPointError')
except OverflowError as e:
print('OverflowError')
except ZeroDivisionError as e:
print('ZeroDivisionError')
except Exception as e:
print('本当の想定外Exception')
ちなみに上記実行時の結果は、以下となります。
ZeroDivisionError
もちろん、例外処理が出来ているのでプログラムは途中で止まりません。
理想は、このように細かく処理することなのでしょう。
しかし、常に例外を想定してプログラミングすることは手間とも言えます。
コスト的に割に合わないケースも出てきます。
よって、そこは機能の重要度を判別することになります。
以上、Pythonにおける例外処理を説明しました。
次は、例外をスタックトレースで確認します。
例外をスタックトレースで確認
下記のままでは、例外の詳細はわかりません。
try:
1 / 0
except:
print('Exception')
このままでは、エラーを調査することはできません。
そこで、例外時の内容を把握するためにスタックトレースを利用します。
スタックトレースを確認するには、次のように記述します。
import traceback
try:
1 / 0
except Exception as e:
print(traceback.format_exc())
実行した結果は、次のように表示されます。
Traceback (most recent call last):
File スクリプト名と行
1 / 0
ZeroDivisionError: division by zero
これをログに出力するようにすれば、調査に利用できます。
スタックトレースで確認できた例外を考慮してコードを改良することも可能です。
import traceback
try:
1 / 0
except ZeroDivisionError as e:
print('ZeroDivisionError')
except Exception as e:
print(traceback.format_exc())
こうやって日々改善していくやり方もあるでしょう。
だから、例外処理については「答え」はないと思います。
それぞれの環境において、例外処理の必要性や重要度は変わりますからね。
