Обработка исключений в Python
Что вы предпринимаете, когда с работой вашей программы что-то идет не так? Допустим, вы пытаетесь открыть файл, но вы ввели неверный путь, или вы хотите узнать информацию у пользователей и они пишут какую-то бессмыслицу. Вы не хотите, чтобы ваша программа крэшилась, по-этому вы выполняете обработку исключений. В Пайтоне, конструкция всегда обернута в то, что называется try/except. В данном разделе мы рассмотрим следующие понятия:
- Базовые типы исключений;
- Обработка исключений при помощи try/except;
- Узнаем, как работает try/except/finally;
- Выясним, как работает оператор else совместно с try/except;
Начнем со знакомства с самыми обычными исключениями, которые вы увидите в Пайтоне. Обратите внимание на то, что ошибка и исключение – два разных слова, описывающие одно и то же, в контексте обработки исключений.
Основные исключения
Вы уже сталкивались со множеством исключений. Ниже изложен список основных встроенных исключений (определение в документации к Пайтону):
- Exception – то, на чем фактически строятся все остальные ошибки;
- AttributeError – возникает, когда ссылка атрибута или присвоение не могут быть выполнены;
- IOError – возникает в том случае, когда операция I/O (такая как оператор вывода, встроенная функция open() или метод объекта-файла) не может быть выполнена, по связанной с I/O причине: «файл не найден», или «диск заполнен», иными словами.
- ImportError – возникает, когда оператор import не может найти определение модуля, или когда оператор не может найти имя файла, который должен быть импортирован;
- IndexError – возникает, когда индекс последовательности находится вне допустимого диапазона;
- KeyError – возникает, когда ключ сопоставления (dictionary key) не найден в наборе существующих ключей;
- KeyboardInterrupt – возникает, когда пользователь нажимает клавишу прерывания(обычно Delete или Ctrl+C);
- NameError – возникает, когда локальное или глобальное имя не найдено;
- OSError – возникает, когда функция получает связанную с системой ошибку;
- SyntaxError — возникает, когда синтаксическая ошибка встречается синтаксическим анализатором;
- TypeError – возникает, когда операция или функция применяется к объекту несоответствующего типа. Связанное значение представляет собой строку, в которой приводятся подробные сведения о несоответствии типов;
- ValueError – возникает, когда встроенная операция или функция получают аргумент, тип которого правильный, но неправильно значение, и ситуация не может описано более точно, как при возникновении IndexError;
- ZeroDivisionError – возникает, когда второй аргумент операции division или modulo равен нулю;
Существует много других исключений, но вы вряд ли будете сталкиваться с ними так же часто. В целом, если вы заинтересованы, вы можете узнать больше о них в документации Пайтон.
Как обрабатывать исключения?
Обработка исключений в Пайтон – это очень просто. Потратим немного времени и напишем несколько примеров, которые их вызовут. Мы начнем с одной из самых элементарных проблем: деление на ноль.
ZeroDivisionError: float division | Python
In mathematics, any non-zero number either positive or negative divided by zero is undefined because there is no value. The reason is that the result of a division by zero is undefined is the fact that any attempt at a definition leads to a contradiction.
ZeroDivisionError
The super class of ZeroDivisionError is ArithmeticError. ZeroDivisionError is a built-in Python exception thrown when a number is divided by 0. This means that the exception raised when the second argument of a division or modulo operation is zero. In Mathematics, when a number is divided by a zero, the result is an infinite number. It is impossible to write an Infinite number physically. Python interpreter throws «ZeroDivisionError» error if the result is infinite number. While implementing any program logic and there is division operation make sure always handle ArithmeticError or ZeroDivisionError so that program will not terminate.
Handling ZeroDivisionError in Python
Wrap it in try-except Or check before you do the division:
The above code can be reduced to:
Reproducing the error
Output:
You can solve the ZeroDivisionError by the following ways:
Wrap it in try except
Check before you do the division
The above code can be reduced to:
Different Variation
In Python, the Zero Division Error:division by zero is thrown in various forms in different contexts. They are given below:
Мир Python: исключения — Python для продвинутых
В этом уроке вы узнаете о важном средстве языка, без которого крупная программа не может обойтись. Речь пойдет об исключениях. Что это такое, как ими пользоваться и как создавать собственные?
Исключительные ситуации или исключения (exceptions) – это ошибки, обнаруженные при исполнении. Например, к чему приведет попытка чтения несуществующего файла? Или если файл был случайно удален пока программа работала? Такие ситуации обрабатываются при помощи исключений.
Если же Python не может понять, как обойти сложившуюся ситуацию, то ему не остается ничего кроме как поднять руки и сообщить, что обнаружил ошибку. В общем, исключения необходимы, чтобы сообщать программисту об ошибках.
Простейший пример исключения — деление на ноль:
В данном случае интерпретатор сообщил нам об исключении ZeroDivisionError – делении на ноль.
Traceback
В большой программе исключения часто возникают внутри. Чтобы упростить программисту понимание ошибки и причины такого поведения Python предлагает Traceback или в сленге – трэйс. Каждое исключение содержит краткую информацию, но при этом полную, информацию о месте появления ошибки. По трэйсу найти и исправить ошибку становится проще.
Рассмотрим такой пример:
В данном примере чётко видно, какой путь исполнения у программы. Смотрим снизу вверх и по шагам понимаем, как же мы докатились до такого исключения.
Рассмотрим какие ещё встречаются комментарии к исключениям:
В данном примере при попытке сложить целое число и строку мы получаем исключение TypeError. В описании сразу же становится ясно, что же мы не так написали.
Приведение строчки к целому числу приводит к исключению ValueError.
В трэйсе этих двух примеров можно прочесть, что в таком-то файле на такой-то строчке есть ошибки.
На этом список встроенных исключений не заканчивается, в следующем разделе рассмотрены основные исключения и причины их возникновения.
Иерархия исключений
Исключение, которое вы не увидите при выполнении кода – это BaseException – базовое исключение, от которого берут начало остальные.
В иерархии исключений две основные группы:
- Системные исключения и ошибки
- Обыкновенные исключения
Если обработку первых лучше не делать (если и делать, то надо четко понимать для чего), то обработку вторых целиком и полностью Python возлагает на плечи программиста.
К системным можно смело отнести:
- SystemExit – исключение, порождаемое функцией sys.exit при выходе из программы.
- KeyboardInterrupt – возникает при прерывании программы пользователем (обычно сочетанием клавиш Ctrl+C).
- GeneratorExit — возникает при вызове метода close объекта generator.
Остальные исключения – это "обыкновенные". Спектр уже готовых исключений велик.
Для Python2 иерархию исключений можно представить так:
Список исключений покрывает большой объем ситуаций и ошибок программиста. Если предупреждения (warning) только просят обратить внимание, то ошибки уже могут остановить исполнение программы.
В Python3 появились новые исключения и иерархия стала такова:
В целом заметно, что при создании Python3 добавлен блок новых исключений. Но даже этих почти 70 исключений не хватает при написании программ на языке Python.
Использование исключений
Мы рассмотрели что такое исключения, какие они бывают и как их анализировать. Но до сих пор явно не рассмотрели такую важную вещь, как их использование.
Начнем с обработки.
Обработка исключений
Давайте рассмотрим случай с делением на 0.
Данный код приведет к исключению ZeroDivisionError. Чтобы этого не случилось, воспользуемся конструкцией try..except , например, так:
Если исполнить этот код, то на консоль будет выведена строка "integer division or modulo by zero". Казалось бы, что толком ничего это нам не дало, ошибка все также есть. Однако в блок except можно поместить обработку.
Например, мы условились, что значение переменной c в случае ошибки деления равно -1. Тогда модифицируем код:
Перед тем как идти дальше, рассмотрим ещё одну возможность.
Пускай у нас файл с данными в файловой системе, и необходимо его прочитать. В этом случае сразу же всплывают несколько исключительных ситуаций, такие как: нет файла, файл битый, файл пустой (по заданию мы знаем, что в нём данные) и другие.
Используя исключения, можно вот так решить эту задачу:
В данном вымышленном коде новый ход – перехват нескольких видов исключений. Когда исключение брошено, оно сравнивается сверху вниз с каждым типом, пока не найдено совпадение. Если совпадения нет, то исключение пойдет наверх по цепочке исполнения кода.
Если обработка для разных типов исключений одинакова, то уменьшить количество кода становится не проблемой:
Вызов исключений
При работе с исключениями программист тратит большую часть времени на обработку, но при этом возникают ситуации, когда исключениями надо и бросать в других.
На сленге программистов "бросить исключение" означает написать код, который при исполнении будет инициировать исключительную ситуацию.
Например, функция, которая решает квадратное уравнение. Вы условились, что корни только вещественные, тогда в случае комплексных корней стоит бросить исключение.
Чтобы бросить исключение необходимо воспользоваться raise
где IOError это класс исключения.
Если при обработке исключения вы желаете пробросить его ещё выше, то следует написать такой код:
Собственные исключения
При написании собственных программ разумное желание добавить выразительности коду, а так же обратить внимание других программистов на особые исключительные ситуации. Для решения этой задачи стоит использовать собственные исключения.
В минимальном исполнении необходимо наследоваться от какого-нибудь класса в иерархии исключений. Например так:
Тогда можно бросить своё исключение:
Легко заметить, мы создаем класс, а значит всё, что мы знаем о классах, справедливо и для исключений. Можно завести переменные и делать их обработку.
Как правило, исключения это очень маленькие классы. Они должны выполняться максимально быстро.
Дополнение: Полная форма try..except
Форма try. except не полная, полной же является try..except..else..finally .
Применение полной конструкции может заметно упростить код, а также сделать его более безопасным.
Представим, что в программе происходит чтение файла и необходимо убедиться, что объект файла был корректно закрыт и что не возникло никакого исключения. Этого можно достичь с применением блока finally.
Иными словами, finally выполняет блок инструкций в любом случае, было ли исключение, или нет. А инструкция else выполняется в том случае, если исключения не было.
В целом, использование полной формы таково:
Выводы
В уроке рассмотрены вопросы связанные с исключениями:
- Что такое исключение
- Какие типы исключений присутствуют в языке
- Как обрабатывать исключения
- Как вызвать исключения
- Как создавать собственные исключения
Остались вопросы? Задайте их в разделе «Обсуждение»
Вам ответят команда поддержки Хекслета или другие студенты.
Об обучении на Хекслете
- Статья «Как учиться и справляться с негативными мыслями»
- Статья «Ловушки обучения»
- Статья «Сложные простые задачи по программированию»
- Урок «Как эффективно учиться на Хекслете»
- Вебинар «Как самостоятельно учиться»
Открыть доступ
Курсы программирования для новичков и опытных разработчиков. Начните обучение бесплатно
getting ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero
Your factorial() function returns 0 for any input because of how you defined your range.
The range builtin starts at 0 unless otherwise defined so:
on the first iteration so for all subsequent iterations:
will always be 0
Start your range at 1 like so
you can see this more explicityly:
or instead of rolling your own function use the one that comes with Python:
Upon closer reading of your code it seems you tried to circumvent this by setting c = 1 outside your for loop. This is not going to work because the variables you declared outside the loop are being reassigned inside it.