raise python что делает
Обработка исключений Python — блок Try/Except, блок Finally
1. Обработка исключений Python
2. Обработка исключений в Python
Рассмотрим разные типы исключений в Python, которые появляются при срабатывании исключения в коде Python.
3. Блоки try/except
Программа вывела сообщение, потому что было обработано исключение.
Исключения Python особенно полезны, если программа работает с вводом пользователя, ведь никогда нельзя знать, что он может ввести.
a. Несколько except в Python
b. Несколько исключений в одном except
Можно использовать один блок except для обработки нескольких исключений. Для этого используются скобки. Без них интерпретатор вернет синтаксическую ошибку.
c. Общий except после всех блоков except
Это приведет к синтаксической ошибке.
4. Блок finally в Python
Как видите, код в блоке finally исполняется в любом случае.
5. Ключевое слово raise в Python
Иногда нужно будет разбираться с проблемами с помощью вызова исключения. Обычная инструкция print тут не сработает.
Разберемся на примере операции деления:
Что будет, если то же самое добавить в блоки try-except? Добавим следующее в код. Если запустить его, ввести 1 и 0, будет следующий вывод:
Рассмотрим еще несколько примеров, прежде чем двигаться дальше:
a. Raise без определенного исключения в Python
b. Raise с аргументом в Python
6. assert в Python
Возьмем другой пример:
Утверждения можно использовать для проверки валидности ввода и вывода в функции.
a. Второй аргумент для assert
Можно предоставить второй аргумент, чтобы дать дополнительную информацию о проблеме.
7. Объявление собственных исключений Python
Вот и все, что касается обработки исключений в Python.
8. Вывод: обработка исключений Python
Благодаря этой статье вы сможете обеспечить дополнительную безопасность своему коду. Все благодаря возможности обработки исключений Python, их вызова и создания собственных.
Python. Урок 11. Работа с исключениями
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.
Ошибки и исключения в Python
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.
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.
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.
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.
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
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:
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.
Или так, если хотим обрабатывать ValueError, ZeroDivisionError по отдельность, и, при этом, сохранить работоспособность при возникновении исключений отличных от вышеперечисленных.
Существует возможность передать подробную информацию о произошедшем исключении в код внутри блока except.
Использование finally в обработке исключений
Для выполнения определенного программного кода при выходе из блока try/except, используйте оператор finally.
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.
Генерация исключений в Python
Для принудительной генерации исключения используется инструкция raise.
Самый простой пример работы с raise может выглядеть так.
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.
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”. 
Try Except в Python
Введение в тему
Зачастую возникают ситуации, когда программа или скрипт работают не так, как задумывал программист. Чаще всего это бывает из-за ввода неожиданных данных. Для обработки таких ситуаций в языке программирования Python есть конструкция try except else finally. Это называется обработкой исключений и позволяет контролировать аварийные случаи. Об этом мощном инструменте мы и поговорим в данном уроке.
Что такое исключения
Работа программиста во многом связана с возникающими в коде ошибками. Их приходится находить и исправлять. Особенно опасны так называемые гейзенбаги – ошибки, которые сложно воспроизвести. Так же существуют скрытые ошибки, их ещё можно назвать логическими. Ещё есть ошибки, которые и вовсе не зависят от программы. Представьте, у Вас есть программа-скрапер, которая автоматически скачивает картинки из соцсети. Заходит она на очередную страницу… А сервер сети поломался. Программа выдаст ошибку.
Если говорить именно о Питоне, то сложность ещё и в том, что это не компилируемый, а интерпретируемый язык, то есть код выполняется «на лету», строка за строкой. Это означает, что у Пайтон-программиста нет возможности отловить ошибки на этапе компиляции. Ещё одна сложность заключается в том, что Python – язык со строгой, но динамической типизацией. Частично это решается в последних версиях языка средством под названием «аннотирование типов», но полностью проблемы не устраняет.
И так, существуют следующие виды ошибок:
Синтаксические ошибки – самые простые, поскольку интерпретатор сам сообщит Вам о них при попытке запустить скрипт.
Простой пример, напечатали команду print с большой буквы:
Инструкция raise и пользовательские исключения
Во всех наших предыдущих примерах исключение возникало в результате ошибочных ситуаций во время работы программы, например, деления на ноль:
Но как эта операция деления формирует само исключение? Для этого в языке Python имеется конструкция (оператор)
которая и порождает указанные типы исключений. В самом простом варианте, мы можем вместо деления на ноль записать этот оператор и указать тип исключения ZeroDivisionError:
Результат выполнения программы будет тем же – она остановится на конструкции raise. Только сообщение об ошибке теперь будет на русском языке – та строка, что мы указали при формировании объекта класса ZeroDivisionError. То есть, после оператора raise мы можем прописывать нужный нам класс исключения с собственными параметрами. Также можно просто указывать класс, не прописывая каких-либо параметров:
Здесь у нас также создается экземпляр, но без параметров. Раз это так, значит, можно заранее создать экземпляр класса:
а, затем, сгенерировать это исключение:
Вообще, мы можем использовать любой класс в качестве исключения, унаследованного от базового класса:
Например, если просто указать строку после оператора raise:
то интерпретатор Python как раз это нам и укажет:
TypeError: exceptions must derive from BaseException
То есть, после raise должен находиться экземпляр класса исключения, а не какой-то произвольный объект.
Когда нам может понадобиться оператор raise? И разве сам язык Python не может генерировать нужные исключения при возникновении ошибок? Часто именно так и происходит. Например, если мы будем делать некорректные операции, вроде:
то автоматически возникают ошибки заданного типа. Но прописать исключения на все случаи жизни невозможно. И если в качестве примера взять все тот же класс печати данных:
То, в частности, метод send_data() может генерировать свое исключение, если по каким-то причинам данные не были отправлены принтеру. В качестве демонстрации я приведу гипотетический класс PrintData для работы с принтером:
Как раз здесь мы генерируем исключение, если данные не могут быть отправлены принтеру. Затем, это исключение может быть обработано на любом уровне стека вызова. Например, если далее создать экземпляр этого класса и вызвать метод print():
То мы увидим сформированное нами исключение. Как вы понимаете, в язык Python не встроена по умолчанию возможность генерации исключения при взаимодействии с принтером. Это приходится делать уже самому программисту с помощью оператора raise. Вот для этого он и нужен.
Создание пользовательских исключений
В нашем гипотетическом классе PrintData исключение генерируется с помощью класса Exception. Почему именно он? Если мы посмотрим на иерархию классов исключений языка Python, то здесь во главе стоит базовый класс BaseException:
Остальные классы наследуются от него и имеют строгую специализацию, кроме, разве что, класса Exception, который является общим для большого разнообразия типов исключений в момент выполнения программы. Так почему же мы выбрали класс Exception, а не BaseException? Дело в том, что классы SystemExit, GeneratorExit и KeyboardInterrupt являются весьма специфичными и, обычно, они не используются при обработке собственных исключений. Поэтому, целесообразно выбирать именно класс Exception для формирования новых собственных классов исключений. Что мы сейчас и сделаем.
Итак, чтобы сформировать свой новый тип исключения, нужно прописать класс, который рекомендуется наследовать от класса Exception. В самом простом варианте достаточно просто описать иерархию:
И далее в программе использовать этот новый класс:
Соответственно, ниже в программе, мы можем обработать этот тип ошибки, просто указав имя нашего нового класса:
Видите, как это здорово! Мы создали новый тип исключения, просто прописав новый класс. И благодаря этому можем отличить ошибку передачи данных принтеру от каких-либо других ошибок.
Разумеется, мы поймаем эту же ошибку, если укажем базовый класс Exception, но пропустим, если указать какой-либо другой независимый класс исключения, иерархически не связанный с нашим, например, ArithmeticError.
Кроме того, мы можем расширить функционал класса ExceptionPrintSendData. Давайте добавим в него инициализатор. Он прописывается для произвольного числа аргументов:
А также магически метод__str__ для представления ошибки в консоли:
Если теперь убрать блок try/except и вызвать метод print(), то увидим наш вариант отображения ошибки в консоли:
Это лишь пример расширения функционала класса исключения. В каждом конкретном случае программист может написать любую свою реализацию.
Наконец, пользовательские классы исключений дают возможность создавать свою иерархию исключений. В частности, в нашем примере, можно прописать общий класс исключений для принтера ExceptionPrint:
А, затем, остальные, более конкретные типы наследовать от него:
В результате, в блоке except мы можем отлавливать как конкретные типы ошибок, так и общие, связанные с принтером:
Такой подход дает гибкий механизм обработки собственных типов исключений, благодаря чему, программа становится более понятной и структурированной.
Видео по теме
#1: парадигма ООП, классы, экземпляры классов, атрибуты
#2: методы класса, параметр self, конструктор и деструктор
#4: объекты свойства (property) и дескрипторы классов
#5: статические свойства и методы классов, декоратор @staticmethod, создание синглетона
#6: простое наследование классов, режим доступа protected
#7: переопределение и перегрузка методов, абстрактные методы
#8: множественное наследование, функция super
#9: перегрузка операторов
#10: собственные исключения и итерабельные объекты
#11: функторы и менеджеры контекста
#12: нейронная сеть (пример реализации)
#14: полиморфизм в ООП на Python
#15: Моносостояние экземпляров класса
#16: Магические методы __str__, __repr__, __len__, __abs__
#17: Коллекция __slots__ для классов
#18: Как работает __slots__ с property и при наследовании классов
#19. Введение в обработку исключений
#20. Распространение исключений (propagation exceptions)
#21. Инструкция raise и пользовательские исключения
© 2021 Частичное или полное копирование информации с данного сайта для распространения на других ресурсах, в том числе и бумажных, строго запрещено. Все тексты и изображения являются собственностью сайта
Значения исключений и ошибок в Python
Обработка ошибок увеличивает отказоустойчивость кода, защищая его от потенциальных сбоев, которые могут привести к преждевременному завершению работы.
Прежде чем переходить к обсуждению того, почему обработка исключений так важна, и рассматривать встроенные в Python исключения, важно понять, что есть тонкая грань между понятиями ошибки и исключения.
Обработка исключений делает код более отказоустойчивым и помогает предотвращать потенциальные проблемы, которые могут привести к преждевременной остановке выполнения. Представьте код, который готов к развертыванию, но все равно прекращает работу из-за исключения. Клиент такой не примет, поэтому стоит заранее обработать конкретные исключения, чтобы избежать неразберихи.
Ошибки могут быть разных видов:
Разберем их по очереди.
Синтаксические ошибки (SyntaxError)
Синтаксические ошибки часто называют ошибками разбора. Они возникают, когда интерпретатор обнаруживает синтаксическую проблему в коде.
Рассмотрим на примере.
Стрелка вверху указывает на место, где интерпретатор получил ошибку при попытке исполнения. Знак перед стрелкой указывает на причину проблемы. Для устранения таких фундаментальных ошибок Python будет делать большую часть работы за программиста, выводя название файла и номер строки, где была обнаружена ошибка.
Недостаточно памяти (OutofMemoryError)
Но поскольку Python использует архитектуру управления памятью из языка C (функция malloc() ), не факт, что все процессы восстановятся — в некоторых случаях MemoryError приведет к остановке. Следовательно, обрабатывать такие ошибки не рекомендуется, и это не считается хорошей практикой.
Ошибка рекурсии (RecursionError)
Эта ошибка связана со стеком и происходит при вызове функций. Как и предполагает название, ошибка рекурсии возникает, когда внутри друг друга исполняется много методов (один из которых — с бесконечной рекурсией), но это ограничено размером стека.
Все локальные переменные и методы размещаются в стеке. Для каждого вызова метода создается стековый кадр (фрейм), внутрь которого помещаются данные переменной или результат вызова метода. Когда исполнение метода завершается, его элемент удаляется.
Ошибка отступа (IndentationError)
Эта ошибка похожа по духу на синтаксическую и является ее подвидом. Тем не менее она возникает только в случае проблем с отступами.
Исключения
Даже если синтаксис в инструкции или само выражение верны, они все равно могут вызывать ошибки при исполнении. Исключения Python — это ошибки, обнаруживаемые при исполнении, но не являющиеся критическими. Скоро вы узнаете, как справляться с ними в программах Python. Объект исключения создается при вызове исключения Python. Если скрипт не обрабатывает исключение явно, программа будет остановлена принудительно.
Программы обычно не обрабатывают исключения, что приводит к подобным сообщениям об ошибке:
Ошибка типа (TypeError)
Ошибка деления на ноль (ZeroDivisionError)
Оставшаяся часть строки с ошибкой предлагает подробности о причине ошибки на основе ее типа.
Теперь рассмотрим встроенные исключения Python.
Встроенные исключения
Прежде чем переходить к разбору встроенных исключений быстро вспомним 4 основных компонента обработки исключения, как показано на этой схеме.
В следующем разделе руководства больше узнаете об общих типах исключений и научитесь обрабатывать их с помощью инструмента обработки исключения.
Ошибка прерывания с клавиатуры (KeyboardInterrupt)
Исключение KeyboardInterrupt вызывается при попытке остановить программу с помощью сочетания Ctrl + C или Ctrl + Z в командной строке или ядре в Jupyter Notebook. Иногда это происходит неумышленно и подобная обработка поможет избежать подобных ситуаций.
Стандартные ошибки (StandardError)
Рассмотрим некоторые базовые ошибки в программировании.
Арифметические ошибки (ArithmeticError)
Все перечисленные выше исключения относятся к классу Arithmetic и вызываются при ошибках в арифметических операциях.
Деление на ноль (ZeroDivisionError)
Когда делитель (второй аргумент операции деления) или знаменатель равны нулю, тогда результатом будет ошибка деления на ноль.
Переполнение (OverflowError)
Ошибка переполнение вызывается, когда результат операции выходил за пределы диапазона. Она характерна для целых чисел вне диапазона.
Ошибка утверждения (AssertionError)
Когда инструкция утверждения не верна, вызывается ошибка утверждения.
Ошибка атрибута (AttributeError)
Ошибка импорта (ModuleNotFoundError)
Ошибка импорта вызывается при попытке импортировать несуществующий (или неспособный загрузиться) модуль в стандартном пути или даже при допущенной ошибке в имени.
Ошибка поиска (LookupError)
LockupError выступает базовым классом для исключений, которые происходят, когда key или index используются для связывания или последовательность списка/словаря неверна или не существует.
Здесь есть два вида исключений:
Ошибка ключа
Ошибка индекса
Если пытаться получить доступ к индексу (последовательности) списка, которого не существует в этом списке или находится вне его диапазона, будет вызвана ошибка индекса (IndexError: list index out of range python).
Ошибка памяти (MemoryError)
Как уже упоминалось, ошибка памяти вызывается, когда операции не хватает памяти для выполнения.
Ошибка имени (NameError)
Ошибка имени возникает, когда локальное или глобальное имя не находится.
Ошибка выполнения (Runtime Error)
Ошибка типа (TypeError)
Ошибка типа вызывается при попытке объединить два несовместимых операнда или объекта.
В примере ниже целое число пытаются добавить к строке, что приводит к ошибке типа.
Ошибка значения (ValueError)
Ошибка значения вызывается, когда встроенная операция или функция получают аргумент с корректным типом, но недопустимым значением.
В этом примере встроенная операция float получат аргумент, представляющий собой последовательность символов (значение), что является недопустимым значением для типа: число с плавающей точкой.
Пользовательские исключения в Python
В Python есть много встроенных исключений для использования в программе. Но иногда нужно создавать собственные со своими сообщениями для конкретных целей.
Это можно сделать, создав новый класс, который будет наследовать из класса Exception в Python.
В предыдущем примере если ввести что-либо меньше 1, будет вызвано исключение. Многие стандартные исключения имеют собственные исключения, которые вызываются при возникновении проблем в работе их функций.
Недостатки обработки исключений в Python
У использования исключений есть свои побочные эффекты, как, например, то, что программы с блоками try-except работают медленнее, а количество кода возрастает.
Поэтому стоит ограничить использование обработки исключений в Python и применять его в редких случаях. Например, когда вы не уверены, что будет вводом: целое или число с плавающей точкой, или не уверены, существует ли файл, который нужно открыть.
Выводы!
Как вы могли увидеть, обработка исключений помогает прервать типичный поток программы с помощью специального механизма, который делает код более отказоустойчивым.
Обработка исключений — один из основных факторов, который делает код готовым к развертыванию. Это простая концепция, построенная всего на 4 блоках: try выискивает исключения, а except их обрабатывает.
Очень важно поупражняться в их использовании, чтобы сделать свой код более отказоустойчивым.