Как не выводить ошибку в консоль python

Обновлено: 07.07.2024

В этом уроке вы узнаете, как обрабатывать ошибки в Python со всех возможных точек зрения. Обработка ошибок является важнейшим аспектом проектирования, и она проходит от самых низких уровней (иногда это аппаратное обеспечение) через весь путь к конечным пользователям. Если у вас нет продуманной стратегии в этой области, ваша система будет ненадежной, а пользовательский опыт будет плохим, и вы будете иметь много проблем с отладкой и устранением неполадок.

Ключ к успеху, зная обо всех связанных сторонах вопроса, рассматривать их целостно и сформировать решение, которое учитывает каждый аспект.

Коды статуса против Исключений

Существует две основных модели обработок ошибок: Коды статуса и Исключения. Коды статуса могут использоваться в любом языке программирования. Исключения требуют поддержки языка/среды исполнения.

Python поддерживает исключения. Python и его стандартная библиотека использует исключения свободно для того, чтобы сообщить о различных состояниях, таких как IO ошибки, ошибки деления на ноль, ошибки пределов индексации, а также некоторые некритичные ситуаций, такие как конец итерации (хотя обычно эти ошибки скрыты). Большинство библиотек придерживаются этого принципа и вызывают исключения.

Это означает, что ваш код будет обрабатывать исключения, возникающие в Python или в библиотеке, во всяком случае, так что вы можете также вызывать исключения напрямую из вашего кода, когда это необходимо и не полагаться на коды статуса.

Небольшой пример

Прежде чем погрузиться в святая святых лучших практик обработки исключений и ошибок Python, давайте рассмотрим некоторые исключения в действии:

При вызове h() , мы получаем на выходе:

Исключения Python

Python исключениями являются объекты организованные в классовой иерархии.

Вот иерархия целиком:

Существует несколько специальных исключений, которые являются производными от BaseException , такие как SystemExit , KeyboardInterrupt и GeneratorExit . Еще есть класс Exception , который является базовым классом для StopIteration , StandardError и Warning . Все стандартные ошибки являются производными от StandardError .

Вызов исключений

Вызов исключений очень прост. Вы просто используете ключевое слово raise чтобы вызвать объект, который является подклассом Exception . Это может быть экземпляр Exception , одно из стандартных исключений (напр., RuntimeError ), или подкласс Exception , который вы получили. Вот небольшой фрагмент кода, который демонстрирует эти случаи:

Перехват исключений

Вы получили исключение, с условием except , как вы видели в примере. Когда вы получили исключение, у вас есть три варианта:

Пропустить (обработать его и продолжить работу).
Сделать что-то вроде записи в журнал, но получить повторно то же самое исключение, чтобы продолжить его обработку на более высоком уровне.
Вызвать другое исключение вместо текущего.

Пропустить исключение

Если вы знаете, как его обработать и как его полностью восстановить, можно пропустить исключение.

Например, если вы получаете входящий файл, который может быть в различных форматах (JSON, YAML), вы можете попробовать проанализировать его с помощью различных средств. Если анализатор JSON создаёт исключение, которое показывает, что файл имеет некорректный формат JSON, вы пропускаете его и пробуете проанализировать через парсер YAML. Если парсер YAML также не справляется с задачей, тогда вы даёте исключению перейти на следующий уровень.

Обратите внимание, что другие исключения (например, file not found или no read permissions) будут переходить на следующий уровень и не будут обработаны конкретным исключением. Это хорошая тактика в том случае, если вы хотите использовать YAML парсер, когда анализ с помощью JSON парсера не удался.

Если вы хотите обрабатывать все исключения, тогда используйте except Exception . Например:

Обратите внимание, что, добавляя as e , вы привязываете объект к имении e в вашем исключении.

Перезапуск исключения

Чтобы перезапустить исключение, просто напишите raise без аргументов внутри обработчика. Это позволит выполнить некоторую локальную обработку, но также пропустит исключение для обработки на верхние уровни. Здесь, функция invoke_function() выводит тип исключения в консоль и затем повторно вызывает его.

Вызов Различных Исключений

Есть несколько случаев, когда вы хотели бы вызвать другое исключение. Иногда вы хотите сгруппировать несколько различных низкоуровневых исключений в одну категорию, которая равномерно обрабатывается на более высоком уровне кода. В других случаях вам нужно преобразовать исключение на уровне пользователя и предоставить контекст конкретного приложения.

Финальное утверждение

Иногда вы хотите убедиться, что код очистки выполняется, даже если где-то по пути возникло исключение. Например, у вас может быть подключение к базе данных, которое требуется закрыть, как только вы закончите. Это неправильный способ сделать это:

Если функция query() вызывает исключение, то вызов close_db_connection() никогда не будет выполнен и подключение останется открытым. Утверждение finally всегда выполняется после всех попыток обработчика. Вот как сделать это правильно:

Вызов open_db_connection() может не вернуть подключение или вызвать исключение. В этом случае нет необходимости закрывать соединение.

При использовании finally , вы должны быть осторожны, чтобы не вызвать другие исключения, потому, что они скроют исходное.

Диспетчеров Контекста

Контекстные менеджеры обеспечивают еще один механизм обработки ресурсов, таких как файлы или подключения к БД, которые выполняются автоматически, даже если исключения были вызваны. Вместо блоков try-finally, можно использовать определение with . Вот пример с файлом:

Теперь, даже если process() вызывает исключение, этот файл будет закрыт правильно сразу же когда область видимости блока with завершена, независимо от того, было исключение обработано или нет.

Ведение журнала

Это лучший пример, которую я рекомендую:

Самый простой способ сделать это заключается в том, чтобы позволить всем исключениям переходить дальше (если они могут быть обработаны и пропущены ранее), и затем выполнить запись в журнал на самом верхнем уровне системы/приложения.

Sentry

Ведение журнала это возможность. Наиболее распространенные реализации которой, является использование журнала. Но, для крупномасштабных распределенных систем с сотнями, тысячами или более серверов, это не всегда лучшее решение.

Работа с временной ошибкой

Некоторые ошибки являются временными, в частности при работе с распределенными системами. Система, которая начинает ругаться при первом признаке ошибки не очень полезна.

Если ваш код получает доступ к удаленной системе, которая не отвечает, традиционное решение, это таймауты, но иногда случается не каждая система разработана с таймаутами. Таймауты, не всегда удобны для калибровки при изменении условий.

Другой подход заключается в том, чтобы быстро получить ошибку и затем повторить попытку. Преимущество в том, что если цель реагирует быстро, то вам не придется тратить много времени находясь в режиме ожидания и можно реагировать незамедлительно. Но если это сделать не удалось, вы можете повторять запрос несколько раз до тех пор, пока вы не решите, что ресурс действительно недоступен и вызовете исключение. В следующем разделе я расскажу об оформителе, который может сделать это для вас.

Полезные оформители

Два оформителя которые могут помочь в обработке ошибок, это @log_error , который записывает исключение и затем вновь вызывает его и @retry оформитель, который будет повторять вызов функции несколько раз.

Журнал ошибок

Вот пример простой реализации. Оформитель исключает объект logger. Когда он оформляет функцию и функция вызвана, он обработает вызов в блоке try-except, и если там было исключение сделает запись в журнал и наконец повторно вызовет исключение.

Вот пример, как его использовать:

Retrier

Здесь, очень хорошая реализация @retry оформителя.

Заключение

Обработка ошибок имеет решающее значение для пользователей и разработчиков. Python предоставляет отличную поддержку на уровне языка и стандартной библиотеки для обработки ошибок на основе исключений. Следуя рекомендациям старательно, вы можете преодолеть этот аспект, которым так часто пренебрегают.

Обработка исключений в Python 3 является мощным механизмом по управлению программой в особых ситуациях. Он позволяет избежать ее аварийного завершения вследствие внезапных и непредвиденных ошибок. Такая возможность реализована в языке программирования Python при помощи специальных синтаксических конструкций, позволяющих отлавливать, а затем обрабатывать исключения для того, чтобы программа всегда выполняла заданный алгоритм.

Что такое исключения?

Разработка программы на любом языке довольно часто бывает связана с возникновением различного рода ошибок, препятствующих получению желаемого результата. Как правило, не все они приводят к моментальному завершению программы: некоторые ошибки можно ликвидировать еще на этапе компиляции, другие же способны оставаться незамеченными достаточно долгое время, а третьи и вовсе не зависят от программиста и возникают лишь в определенных ситуациях.

На сегодняшний день принято выделять такие типы ошибок:

Синтаксические – возникают из-за синтаксических погрешностей кода;
Логические – проявляются вследствие логических неточностей в алгоритме;
Исключения – вызваны некорректными действиями пользователя или системы.

Синтаксические ошибки являются следствием несоблюдения общепринятых норм языка, например, пропуска круглой скобки в предполагаемом месте или некорректного написания имени функции. Такие погрешности успешно отлавливаются компилятором, который сразу же сообщает пользователю о проблеме в написанном коде. Следующий пример показывает, что будет, если пропустить символ двойных кавычек при создании строкового литерала:

После попытки запуска выдастся текст ошибки:

Логические ошибки считаются более сложными в выявлении, поскольку не отлавливаются ни на этапе компиляции, ни во время выполнения готовой программы. Обычно они вызваны определенными недостатками в логике написанного алгоритма, из-за чего пользователь не получает желаемого результата. Ниже показана работа функции, которая должна вычислять среднее значение двух чисел, однако она этого не делает из-за неправильной формулы:

Исключения представляют собой еще один вид ошибок, который проявляется в зависимости от наличия обстоятельств, меняющих ход выполнения программы. Примером этому вполне может быть ввод некорректного значения либо отсутствие нужного файла. Как правило, все доступные виды исключений становятся видимыми во время выполнения программы. Далее продемонстрирован пример, показывающий невозможность операции деления на ноль:

После попытки запуска будет выведено:

Как можно заметить из результатов выполнения программы, деление на ноль провоцирует исключительную ситуацию, которая приводит к аварийному завершению работы и выводу ошибки на экран. В данном случае отображается файл, а также номер строки кода, где было выброшено исключение ZeroDivisionError. Ниже приводится краткое описание проблемы.

Перехват исключений

Для того, чтобы исключение не приводило к внезапному завершению программы, его стоит обработать. Для этого есть специальный механизм, предотвращающего все непредвиденные ситуации. Это поможет избежать сбоев в работе написанного алгоритма за счет расширения его возможностей, позволяющих действовать согласно новым обстоятельствам. Но сначала попробуем запустить программу, которая попытается открыть обычный текстовый файл:

После запуск будет выведено:

Так как файла с таким именем на жестком диске не обнаружено, программа сгенерировала исключение FileNotFoundError, сообщающее о проблеме с вводом/выводом. Последняя строка кода, в которой обозначается завершение программы, не была отображена на экране. Это значит, что не все операции, предусмотренные алгоритмом, были выполнены из-за проявившегося исключения.

Рассмотрим пример в Python конструкции try-except. Она позволяет обработать исключительную ситуацию без необходимости завершения уже работающей программы:

Как видно из кода выше, блок try содержит опасный код, способный привести к ошибке (отсутствие нужного файла), а блок except включает в себя инструкции, которые следует выполнить в случае возникнувшей проблемы. Теперь если требуемый файл не был найден, программа не станет завершаться, о чем свидетельствует последний вывод функции print.

Несколько блоков except

Блоков except может быть несколько, в зависимости от того, какой тип исключения нужно обработать. Как правило, сначала обрабатываются более частные случаи, а затем общие:

Вложенные блоки и else

Блоки try-except могут быть вложенными для более гибкого управления исключениями. В следующем примере демонстрируется попытка открыть текстовый файл и записать в него некую строку. Для каждой цели используется отдельный блок try.

Также в данном примере используется конструкция else, которая выполняется в случае, если в коде не произошло исключений.

finally

Бывают ситуации, когда некие важные действия необходимо совершить вне зависимости от того, было вызвано исключение или нет. Для этого используется блок finally, содержащий набор инструкций, которые нужно выполнить в любом случае. Следующий пример улучшает работу предыдущей программы, добавляя в нее возможность закрывать текстовый файл:

Иногда такой подход к работе с текстовыми файлами может показаться слишком сложным, так как код, который его реализует, выглядит громоздким. Специально для этого существует конструкция with/as, позволяющая автоматизировать некоторые методы, такие как закрытие файла у соответствующего объекта. Таким образом, сокращается длина написанного кода:

Как и во всех предыдущих случаях, программа, которая способна правильно обработать все возникающие типы исключений, всегда завершается естественным образом, без прерываний заданного алгоритма. Это значительно повышает комфорт и безопасность ее использования.

Управление исключениями

Python позволяет создавать пользовательские исключения. Так же рассмотрим логирование программы.

Пользовательские исключения

Как правило, исключения автоматически вызываются в нужных ситуациях, однако в Python присутствует возможность запускать их самостоятельно. Для этого применяется ключевое слово raise. Следом за ним необходимо создать новый объект типа Exception, который потом можно обработать при помощи привычных конструкций try-except, как в данном примере:

Чтобы описать собственный тип исключения, нужно создать новый класс, унаследованный от базового типа Exception. Это позволит запускать особые виды исключений в ситуациях, когда поведение пользователя не соответствует алгоритму программы. В конструкторе Exception указываем текст исключения. После того, как оно сработало и было перехвачено, можно его получить с помощью str.

В следующем коде показан процесс генерации исключения NegativeAge, которое не позволяет пользователю ввести отрицательный возраст. Таким образом, экран выдает соответствующую ошибку:

Запись в лог

Иерархия исключений

В языке программирования Python присутствует строгая иерархия исключений. Вершиной является BaseException, включающий в себя все существующие разновидности исключений:

SystemExit – возникает при выходе из программы с помощью sys.exit;
KeyboardInterrupt – указывает на прерывание программы пользователем;
GeneratorExit – появляется при вызове метода close для объекта generator;
Exception – представляет совокупность обычных несистемных исключений.

Перечень несистемных исключений, которые содержит в себе класс Exception приведены в следующей таблице. Все они актуальны для последней на данный момент версии Python 3.

Название	Характеристика
ArithmeticError	Порождается арифметическими ошибками (операции с плавающей точкой, переполнение числовой переменной, деление на ноль)
AssertionError	Возникает при ложном выражении в функции assert
AttributeError	Появляется в случаях, когда нужный атрибут объекта отсутствует
BufferError	Указывает на невозможность выполнения буферной операции
EOFError	Проявляется, когда функция не смогла прочитать конец файла
ImportError	Сообщает о неудачном импорте модуля либо атрибута
LookupError	Информирует про недействительный индекс или ключ в массиве
MemoryError	Возникает в ситуации, когда доступной памяти недостаточно
NameError	Указывает на ошибку при поиске переменной с нужным именем
NotImplementedError	Предупреждает о том, что абстрактные методы класса должны быть обязательно переопределены в классах-наследниках
OSError	Включает в себя системные ошибки (отсутствие доступа к нужному файлу или директории, проблемы с поиском процессов)
ReferenceError	Порождается попыткой доступа к атрибуту со слабой ссылкой
RuntimeError	Сообщает об исключении, которое не классифицируется
StopIteration	Возникает во время работы функции next при отсутствии элементов
SyntaxError	Представляет собой совокупность синтаксических ошибок
SystemError	Порождается внутренними ошибками системы
TypeError	Указывает на то, что операция не может быть выполнена с объектом
UnicodeError	Сообщает о неправильной кодировке символов в программе
ValueError	Возникает при получении некорректного значения для переменной
Warning	Обозначает предупреждение

Заключение

Исключения являются самостоятельным типом данных, при помощи которого программа сообщает пользователю о различных ошибках. Обработка исключений позволяет менять сценарий выполнения программы с учетом обстоятельств, так или иначе блокирующих ее нормальную работу. Для удобного управления исключениями в языке программирования Python предусмотрены специальные синтаксические конструкции. Кроме того, в нем есть большая библиотека готовых исключений, а также возможность создавать собственные.

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.

Ошибку нельзя обработать, а исключения Python обрабатываются при выполнении программы. Ошибка может быть синтаксической, но существует и много видов исключений, которые возникают при выполнении и не останавливают программу сразу же. Ошибка может указывать на критические проблемы, которые приложение и не должно перехватывать, а исключения — состояния, которые стоит попробовать перехватить. Ошибки — вид непроверяемых и невозвратимых ошибок, таких как OutOfMemoryError , которые не стоит пытаться обработать.

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:

Синтаксические
Недостаточно памяти
Ошибки рекурсии
Исключения

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)

Ошибки памяти чаще всего связаны с оперативной памятью компьютера и относятся к структуре данных под названием “Куча” ( heap ). Если есть крупные объекты (или) ссылки на подобные, то с большой долей вероятности возникнет ошибка OutofMemory . Она может появиться по нескольким причинам:

Использование 32-битной архитектуры Python (максимальный объем выделенной памяти невысокий, между 2 и 4 ГБ);
Загрузка файла большого размера;
Запуск модели машинного обучения/глубокого обучения и много другое;

Обработать ошибку памяти можно с помощью обработки исключений — резервного исключения. Оно используется, когда у интерпретатора заканчивается память и он должен немедленно остановить текущее исполнение. В редких случаях Python вызывает OutofMemoryError , позволяя скрипту каким-то образом перехватить самого себя, остановить ошибку памяти и восстановиться.

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.

Чтобы воспроизвести эту ошибку, определим функцию recursion , которая будет рекурсивной — вызывать сама себя в бесконечном цикле. В результате появится ошибка StackOverflow или ошибка рекурсии, потому что стековый кадр будет заполняться данными метода из каждого вызова, но они не будут освобождаться.

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.

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.

Try : он запускает блок кода, в котором ожидается ошибка.
Except : здесь определяется тип исключения, который ожидается в блоке try (встроенный или созданный).
Else : если исключений нет, тогда исполняется этот блок (его можно воспринимать как средство для запуска кода в том случае, если ожидается, что часть кода приведет к исключению).
Finally : вне зависимости от того, будет ли исключение или нет, этот блок кода исполняется всегда.

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.

В примере ниже если запустить ячейку и прервать ядро, программа вызовет исключение KeyboardInterrupt . Теперь обработаем исключение KeyboardInterrupt .

Стандартные ошибки (StandardError)

Рассмотрим некоторые базовые ошибки в программировании.

Арифметические ошибки (ArithmeticError)

Ошибка деления на ноль (Zero Division);
Ошибка переполнения (OverFlow);
Ошибка плавающей точки (Floating Point);

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.

Рассмотрим пример. Предположим, есть две переменные: a и b . Их нужно сравнить. Чтобы проверить, равны ли они, необходимо использовать ключевое слово assert , что приведет к вызову исключения Assertion в том случае, если выражение будет ложным.

Ошибка атрибута (AttributeError)

При попытке сослаться на несуществующий атрибут программа вернет ошибку атрибута. В следующем примере можно увидеть, что у объекта класса Attributes нет атрибута с именем attribute .

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 индекса ( IndexError );
Ошибка ключа ( KeyError );

Ошибка ключа

Если ключа, к которому нужно получить доступ, не оказывается в словаре, вызывается исключение KeyError .

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.

В следующем примере переменная ans не определена. Результатом будет ошибка NameError .

Ошибка выполнения (Runtime Error)

Ошибка «NotImplementedError»
Ошибка выполнения служит базовым классом для ошибки NotImplemented . Абстрактные методы определенного пользователем класса вызывают это исключение, когда производные методы перезаписывают оригинальный.

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

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.

Дальше пример, где модуль Python timeit используется для проверки времени исполнения 2 разных инструкций. В stmt1 для обработки ZeroDivisionError используется try-except, а в stmt2 — if . Затем они выполняются 10000 раз с переменной a=0 . Суть в том, чтобы показать разницу во времени исполнения инструкций. Так, stmt1 с обработкой исключений занимает больше времени чем stmt2 , который просто проверяет значение и не делает ничего, если условие не выполнено.

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.

Используя блок try, можно перехватить исключение и обработать ошибку внутри блока except. Всякий раз, когда код дает сбой внутри блока try, выполнение программы останавливается, и управление передается блоку исключений.

Для чего используются условия Try-Except Python / Try-Except-else?

С помощью try-except и try-except-else можно избежать многих проблем, которые могут возникнуть. Например, код Python, использующий стиль LBYL (Look before you leap), может привести к зацикливанию условий. В подобном случае поможет try-except.

Также бывают случаи, когда правильность выполнения кода зависит от актуальности данных. Например, код, вызывающий os.path.exists или Queue.full, может завершиться неудачно. Эти функции могут возвращать данные, которые устаревают к моменту их использования. Поэтому лучше использовать try-except-else.

Выведение исключений

В Python можно выводить исключение каждый раз, когда это необходимо. Это можно сделать, вызвав из кода [raise Exception (‘Test error!’)]. После чего исключение остановит текущее выполнение и перейдет дальше по стеку вызовов до тех пор, пока исключение не будет обработано.

Для чего используются исключения?

Исключения также используются для управления ошибками, которые возникают в циклах, при работе с базой данных, доступе к сети и т.д.

Советы по использованию Try Except Python 3, Try-Except-Else и многое другое

Как в Python лучше всего использовать Try-Except

Как обрабатывать произвольное исключение

Перехват нескольких исключений в одном блоке except

Можно перехватить несколько исключений в одном блоке except.

Обратите внимание, что в Python 2.6 / 2.7 нужно отделить исключения от переменной запятой. Но этого нельзя делать в Python 3. Вместо этого необходимо использовать ключевое слово [as].

Обработка нескольких исключений в одном блоке except

Существует множество способов обработки сразу нескольких исключений. Первый из них требует размещения всех исключений, которые могут возникнуть. Смотрите приведенный ниже код:

Последний вариант может быть полезен, если у вас нет информации об исключении, которое может возникнуть.

Повторное выведение исключений в Python

Однажды выведенные исключения продолжают обрабатываться в вызывающих их методах до тех пор, пока они не будут обработаны. Но можно добавить условие except, которое содержит только вызов [raise] без каких-либо аргументов. Это приведет к повторному исключению.

Смотрите приведенный ниже код.

Когда использовать условие else

Используйте условие else после блока try-except. Оно будет выполняться в том случае, если исключение не будет выдано. Оператор else всегда должен предшествовать блокам except .

В блоках else можно добавить код, который необходимо запустить, если ошибок не возникло.

В приведенном ниже примере видно, что цикл while работает бесконечно. Код запрашивает значение у пользователя, а затем анализирует его с помощью встроенной функции [int()]. Если пользователь вводит нулевое значение, блок except будет заблокирован. В противном случае код будет проходить через блок else.

Использование блока [finally]

Если есть код, который должен выполняться во всех случаях, разместите его внутри блока [finally]. Python всегда будет запускать эти инструкции. Это самый распространенный способ выполнения задач очистки. Вы также можете проверить это.

Ошибка перехватывается условием try. После того, как будет выполнен код в блоке except, выполняется инструкции в [finally].

Смотрите приведенный ниже код.

Используйте ключевое слово as для перехвата конкретных типов исключений

С помощью <identifier> можно создать объект исключения. В приведенном ниже примере мы создаем объект IOError, а затем используем его внутри условия.

Лучшие практики вывода исключений

Избегайте создания общих исключений, иначе конкретные exception также будут перехватываться. Лучшей практикой является отображение конкретного исключения, близкого к возникшей проблеме.

В приведенном ниже примере перехватывается конкретный тип исключения, а не общий. Мы также используем параметр args для вывода некорректных аргументов, если они есть. Рассмотрим этот пример.

Как пропустить ошибки и продолжить выполнение кода

Лучше не применять данную практику. Но если это нужно, то используйте следующий пример.

Рассмотрим наиболее распространенные исключения в Python с примерами.

Распространенные ошибки исключений:

Примеры распространенных исключений

Как использовать Try-Except в Python

В процессе программирования ошибки неизбежны. Но их можно обработать, используя конструкции try-except или try-except-else, try-except-finally.

Пожалуйста, опубликуйте свои отзывы по текущей теме статьи. За комментарии, лайки, дизлайки, подписки, отклики низкий вам поклон!

Пожалуйста, опубликуйте свои отзывы по текущей теме материала. За комментарии, подписки, лайки, отклики, дизлайки низкий вам поклон!

П рограмма, написанная на языке Python, останавливается сразу как обнаружит ошибку. Ошибки могут быть (как минимум) двух типов:

Синтаксические ошибки — возникают, когда написанное выражение не соответствует правилам языка (например, написана лишняя скобка);
Исключения — возникают во время выполнения программы (например, при делении на ноль).

Как устроен механизм исключений

В Python есть встроенные исключения, которые появляются после того как приложение находит ошибку. В этом случае текущий процесс временно приостанавливается и передает ошибку на уровень вверх до тех пор, пока она не будет обработано. Если ошибка не будет обработана, программа прекратит свою работу (а в консоли мы увидим Traceback с подробным описанием ошибки).

💁‍♂️ Пример : напишем скрипт, в котором функция ожидает число, а мы передаём сроку (это вызовет исключение "TypeError"):

В данном примере мы запускаем файл " test.py " (через консоль). Вызывается функция " a ", внутри которой вызывается функция " b ". Все работает хорошо до сточки print(value + 1) . Тут интерпретатор понимает, что нельзя конкатенировать строку с числом, останавливает выполнение программы и вызывает исключение "TypeError".

Далее ошибка передается по цепочке в обратном направлении: " b " → " a " → " test.py ". Так как в данном примере мы не позаботились обработать эту ошибку, вся информация по ошибке отобразится в консоли в виде Traceback.

Traceback (трассировка) — это отчёт, содержащий вызовы функций, выполненные в определенный момент. Трассировка помогает узнать, что пошло не так и в каком месте это произошло.

Traceback лучше читать снизу вверх ↑

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);
Стек вызова функций (1-я линия — место, 2-я линия — код). В нашем примере видно, что в файле "test.py" на 11-й линии был вызов функции "a" со строковым аргументом "10". Далее был вызов функции "b". print(value + 1) это последнее, что было выполнено — тут и произошла ошибка.
most recent call last — означает, что самый последний вызов будет отображаться последним в стеке (в нашем примере последним выполнился print(value + 1) ).

В Python ошибку можно перехватить, обработать, 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 операция, которая может вызвать исключение, помещается внутрь блока try . А код, который должен быть выполнен при возникновении ошибки, находиться внутри except .

Например, вот как можно обработать ошибку деления на ноль:

💭 PEP 8 рекомендует, по возможности, указывать конкретный тип исключения после ключевого слова except (чтобы перехватывать и обрабатывать конкретные исключения):

Однако если вы хотите перехватывать все исключения, которые сигнализируют об ошибках программы, используйте тип исключения Exception :

As — сохраняет ошибку в переменную

Перехваченная ошибка представляет собой объект класса, унаследованного от "BaseException". С помощью ключевого слова as можно записать этот объект в переменную, чтобы обратиться к нему внутри блока except :

В примере выше мы обращаемся к объекту класса "FileNotFoundError" (при выводе на экран через print отобразится строка с полным описанием ошибки).

У каждого объекта есть поля, к которым можно обращаться (например если нужно логировать ошибку в собственном формате):

Finally — выполняется всегда

При обработке исключений можно после блока try использовать блок finally . Он похож на блок except , но команды, написанные внутри него, выполняются обязательно. Если в блоке try не возникнет исключения, то блок finally выполнится так же, как и при наличии ошибки, и программа возобновит свою работу.

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).

В следующем примере откроем файл и обратимся к несуществующей строке:

Даже после исключения "IndexError", сработал код в секции finally , который закрыл файл.

p.s. данный пример создан для демонстрации, в реальном проекте для работы с файлами лучше использовать менеджер контекста with.

Также можно использовать одновременно три блока try/except/finally . В этом случае:

в try — код, который может вызвать исключения;
в except — код, который должен выполниться при возникновении исключения;
в finally — код, который должен выполниться в любом случае.

Else — выполняется когда исключение не было вызвано

Иногда нужно выполнить определенные действия, когда код внутри блока try не вызвал исключения. Для этого используется блок else .

Допустим нужно вывести результат деления двух чисел и обработать исключения в случае попытки деления на ноль:

Несколько блоков except

В программе может возникнуть несколько исключений, например:

Ошибка преобразования введенных значений к типу float ("ValueError");
Деление на ноль ("ZeroDivisionError").

В Python, чтобы по-разному обрабатывать разные типы ошибок, создают несколько блоков except :

Теперь для разных типов ошибок есть свой обработчик.

Несколько типов исключений в одном блоке except

При этом переменной er присваивается объект того исключения, которое было вызвано. В результате на экран выводятся сведения о конкретной ошибке.

Raise — самостоятельный вызов исключений

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

Кроме того, ошибку можно обработать в блоке except и пробросить дальше (вверх по стеку) с помощью raise :

Как пропустить ошибку

Иногда ошибку обрабатывать не нужно. В этом случае ее можно пропустить с помощью pass :

try: a = 7 / 0 except ZeroDivisionError: pass

Исключения в lambda функциях

Обрабатывать исключения внутри lambda функций нельзя (так как lambda записывается в виде одного выражения). В этом случае нужно использовать именованную функцию.

20 типов встроенных исключений в Python

Иерархия классов для встроенных исключений в Python выглядит так:

BaseException SystemExit KeyboardInterrupt GeneratorExit Exception ArithmeticError AssertionError . . . ValueError Warning

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:

1 StopIteration — вызывается функцией next в том случае если в итераторе закончились элементы;

2 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.

3 AssertionError — выражение, используемое в функции assert неверно;

4 AttributeError — у объекта отсутствует нужный атрибут;

5 BufferError — операция, для выполнения которой требуется буфер, не выполнена;

6 EOFError — ошибка чтения из файла;

7 ImportError — ошибка импортирования модуля;

8 LookupError — неверный индекс, делится на два типа:

IndexError — индекс выходит за пределы диапазона элементов;
KeyError — индекс отсутствует (для словарей, множеств и подобных объектов);

9 MemoryError — память переполнена;

10 NameError — отсутствует переменная с данным именем;

11 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;

12 ReferenceError — попытка доступа к объекту с помощью слабой ссылки, когда объект не существует;

13 RuntimeError — генерируется в случае, когда исключение не может быть классифицировано или не подпадает под любую другую категорию;

14 NotImplementedError — абстрактные методы класса нуждаются в переопределении;

15 SyntaxError — ошибка синтаксиса;

16 SystemError — сигнализирует о внутренне ошибке;

17 TypeError — операция не может быть выполнена с переменной этого типа;

18 ValueError — возникает когда в функцию передается объект правильного типа, но имеющий некорректное значение;

19 UnicodeError — исключение связанное с кодирование текста в unicode , бывает трех видов:

UnicodeEncodeError — ошибка кодирования;
UnicodeDecodeError — ошибка декодирования;
UnicodeTranslateError — ошибка перевода unicode .

20 Warning — предупреждение, некритическая ошибка.

💭 Посмотреть всю цепочку наследования конкретного типа исключения можно с помощью модуля inspect :

📄 Подробное описание всех классов встроенных исключений в Python смотрите в официальной документации .

Как создать свой тип Exception

В Python можно создавать свои исключения. При этом есть одно обязательное условие: они должны быть потомками класса Exception :

С помощью try/except контролируются и обрабатываются ошибки в приложении. Это особенно актуально для критически важных частей программы, где любые "падения" недопустимы (или могут привести к негативным последствиям). Например, если программа работает как "демон", падение приведет к полной остановке её работы. Или, например, при временном сбое соединения с базой данных, программа также прервёт своё выполнения (хотя можно было отловить ошибку и попробовать соединиться в БД заново).

Вместе с try/except можно использовать дополнительные блоки. Если использовать все блоки описанные в статье, то код будет выглядеть так:

Подробнее о работе с исключениями в Python можно ознакомиться в официальной документации .

Читайте также: