Обрабатываем исключения в Python: try и except
В этом руководстве мы расскажем, как обрабатывать исключения в Python с помощью try и except . Рассмотрим общий синтаксис и простые примеры, обсудим, что может пойти не так, и предложим меры по исправлению положения.
Зачастую разработчик может предугадать возникновение ошибок при работе даже синтаксически и логически правильной программы. Эти ошибки могут быть вызваны неверными входными данными или некоторыми предсказуемыми несоответствиями.
Для обработки большей части этих ошибок как исключений в Python есть блоки try и except .
Синтаксис конструкции try и except
Для начала разберем синтаксис операторов try и except в Python. Общий шаблон представлен ниже:
try: # В этом блоке могут быть ошибки except : # Сделай это для обработки исключения; # выполняется, если блок try выбрасывает ошибку else: # Сделай это, если блок try выполняется успешно, без ошибок finally: # Этот блок выполняется всегда
Давайте посмотрим, для чего используются разные блоки.
Блок try
Блок try — это блок кода, который вы хотите попробовать выполнить. Однако во время выполнения из-за какого-нибудь исключения могут возникнуть ошибки. Поэтому этот блок может не работать должным образом.
Блок except
Блок except запускается, когда блок try не срабатывает из-за исключения. Инструкции в этом блоке часто дают некоторый контекст того, что пошло не так внутри блока try .
Если собираетесь перехватить ошибку как исключение, в блоке except нужно обязательно указать тип этой ошибки. В приведенном выше сниппете место для указания типа ошибки обозначено плейсхолдером .
except можно использовать и без указания типа ошибки. Но лучше так не делать. При таком подходе не учитывается, что возникающие ошибки могут быть разных типов. То есть вы будете знать, что что-то пошло не так, но что именно произошло, какая была ошибка — вам будет не известно.
При попытке выполнить код внутри блока try также существует вероятность возникновения нескольких ошибок.
Например, вы можете попытаться обратиться к элементу списка по индексу, выходящему за пределы допустимого диапазона, использовать неправильный ключ словаря и попробовать открыть несуществующий файл – и все это внутри одного блока try .
В результате вы можете столкнуться с IndexError , KeyError и FileNotFoundError . В таком случае нужно добавить столько блоков except , сколько ошибок ожидается – по одному для каждого типа ошибки.
Блок else
Блок else запускается только в том случае, если блок try выполняется без ошибок. Это может быть полезно, когда нужно выполнить ещё какие-то действия после успешного выполнения блока try . Например, после успешного открытия файла вы можете прочитать его содержимое.
Блок finally
Блок finally выполняется всегда, независимо от того, что происходит в других блоках. Это полезно, когда вы хотите освободить ресурсы после выполнения определенного блока кода.
Примечание: блоки else и finally не являются обязательными. В большинстве случаев вы можете использовать только блок try , чтобы что-то сделать, и перехватывать ошибки как исключения внутри блока except .
Итак, теперь давайте используем полученные знания для обработки исключений в Python. Приступим!
Обработка ZeroDivisionError
Рассмотрим функцию divide() , показанную ниже. Она принимает два аргумента – num и div – и возвращает частное от операции деления num/div .
def divide(num,div): return num/div
Вызов функции с разными аргументами возвращает ожидаемый результат:
res = divide(100,8) print(res) # Output # 12.5 res = divide(568,64) print(res) # Output # 8.875
Этот код работает нормально, пока вы не попробуете разделить число на ноль:
Вы видите, что программа выдает ошибку ZeroDivisionError :
# Output --------------------------------------------------------------------------- ZeroDivisionError Traceback (most recent call last) in () ----> 1 divide(27,0) in divide(num, div) 1 def divide(num,div): ----> 2 return num/div ZeroDivisionError: division by zero
Можно обработать деление на ноль как исключение, выполнив следующие действия:
- В блоке try поместите вызов функции divide() . По сути, вы пытаетесь разделить num на div (try в переводе с английского — «пытаться», — прим. перев.).
- В блоке except обработайте случай, когда div равен 0, как исключение.
- В результате этих действий при делении на ноль больше не будет выбрасываться ZeroDivisionError. Вместо этого будет выводиться сообщение, информирующее пользователя, что он попытался делить на ноль.
Вот как все это выглядит в коде:
try: res = divide(num,div) print(res) except ZeroDivisionError: print("You tried to divide by zero :( ") При корректных входных данных наш код по-прежнему работает великолепно:
Когда же пользователь попытается разделить на ноль, он получит уведомление о возникшем исключении. Таким образом, программа завершается корректно и без ошибок.
divide(10,0) # Output # You tried to divide by zero :(
Обработка TypeError
В этом разделе мы разберем, как использовать try и except для обработки TypeError в Python.
Рассмотрим функцию add_10() . Она принимает число в качестве аргумента, прибавляет к нему 10 и возвращает результат этого сложения.
def add_10(num): return num + 10
Вы можете вызвать функцию add_10() с любым числом, и она будет работать нормально, как показано ниже:
result = add_10(89) print(result) # Output # 99
Теперь попробуйте вызвать функцию add_10() , передав ей в качестве аргумента не число, а строку.
Ваша программа вылетит со следующим сообщением об ошибке:
--------------------------------------------------------------------------- TypeError Traceback (most recent call last) in () ----> 1 add_10("five") in add_10(num) 1 def add_10(num): ----> 2 return num + 10 TypeError: can only concatenate str (not "int") to str Сообщение об ошибке TypeError: can only concatenate str (not «int») to str говорит о том, что можно сложить только две строки, а не добавить целое число к строке.
- В блок try мы помещаем вызов функции add_10() с my_num в качестве аргумента. Если аргумент допустимого типа, исключений не возникнет.
- В противном случае срабатывает блок except , в который мы помещаем вывод уведомления для пользователя о том, что аргумент имеет недопустимый тип.
my_num = "five" try: result = add_10(my_num) print(result) except TypeError: print("The argument `num` should be a number") Поскольку теперь вы обработали TypeError как исключение, при передаче невалидного аргумента ошибка не возникает. Вместо нее выводится сообщение, что аргумент имеет недопустимый тип.
The argument `num` should be a number
Обработка IndexError
Если вам приходилось работать со списками или любыми другими итерируемыми объектами, вы, вероятно, сталкивались с IndexError .
Это связано с тем, что часто бывает сложно отслеживать все изменения в итерациях. И вы можете попытаться получить доступ к элементу по невалидному индексу.
В этом примере список my_list состоит из 4 элементов. Допустимые индексы — 0, 1, 2 и 3 и -1, -2, -3, -4, если вы используете отрицательную индексацию.
Поскольку 2 является допустимым индексом, вы видите, что элемент с этим индексом ( C++ ) распечатывается:
my_list = ["Python","C","C++","JavaScript"] print(my_list[2]) # Output # C++
Но если вы попытаетесь получить доступ к элементу по индексу, выходящему за пределы допустимого диапазона, вы столкнетесь с IndexError :
--------------------------------------------------------------------------- IndexError Traceback (most recent call last) in () 1 my_list = ["Python","C","C++","JavaScript"] ----> 2 print(my_list[4]) IndexError: list index out of range
Теперь вы уже знакомы с шаблоном, и вам не составит труда использовать try и except для обработки данной ошибки.
В приведенном ниже фрагменте кода мы пытаемся получить доступ к элементу по индексу search_idx .
search_idx = 3 try: print(my_list[search_idx]) except IndexError: print("Sorry, the list index is out of range") Здесь search_idx = 3 является допустимым индексом, поэтому в результате выводится соответствующий элемент — JavaScript .
Если search_idx находится за пределами допустимого диапазона индексов, блок except перехватывает IndexError как исключение, и больше нет длинных сообщений об ошибках.
search_idx = 4 try: print(my_list[search_idx]) except IndexError: print("Sorry, the list index is out of range") Вместо этого отображается сообщение о том, что search_idx находится вне допустимого диапазона индексов:
Sorry, the list index is out of range
Обработка KeyError
Вероятно, вы уже сталкивались с KeyError при работе со словарями в Python.
Рассмотрим следующий пример, где у нас есть словарь my_dict .
my_dict = search_key = "non-existent key" print(my_dict[search_key])
В словаре my_dict есть 3 пары «ключ-значение»: key1:value1 , key2:value2 и key3:value3 .
Теперь попытаемся получить доступ к значению, соответствующему несуществующему ключу non-existent key .
Как и ожидалось, мы получим KeyError :
--------------------------------------------------------------------------- KeyError Traceback (most recent call last) in () 1 my_dict = 2 search_key = "non-existent key" ----> 3 my_dict[search_key] KeyError: 'non-existent key'
Вы можете обработать KeyError почти так же, как и IndexError .
- Пробуем получить доступ к значению, которое соответствует ключу, определенному search_key .
- Если search_key — валидный ключ, мы распечатываем соответствующее значение.
- Если ключ невалиден и возникает исключение — задействуется блок except, чтобы сообщить об этом пользователю.
Все это можно видеть в следующем коде:
try: print(my_dict[search_key]) except KeyError: print("Sorry, that's not a valid key!") # Output: # Sorry, that's not a valid key! Если вы хотите предоставить дополнительный контекст, например имя невалидного ключа, это тоже можно сделать. Возможно, ключ оказался невалидным из-за ошибки в написании. Если вы укажете этот ключ в сообщении, это поможет пользователю исправить опечатку.
Вы можете сделать это, перехватив невалидный ключ как и используя его в сообщении, которое печатается при возникновении исключения:
try: print(my_dict[search_key]) except KeyError as error_msg: print(f"Sorry, is not a valid key!")
Обратите внимание, что теперь в сообщении об ошибки указано также и имя несуществующего ключа:
Sorry, 'non-existent key' is not a valid key!
Обработка FileNotFoundError
При работе с файлами в Python часто возникает ошибка FileNotFoundError .
В следующем примере мы попытаемся открыть файл my_file.txt, указав его путь в функции open() . Мы хотим прочитать файл и вывести его содержимое.
Однако мы еще не создали этот файл в указанном месте.
my_file = open("/content/sample_data/my_file.txt") contents = my_file.read() print(contents) Поэтому, попытавшись запустить приведенный выше фрагмент кода, мы получим FileNotFoundError :
--------------------------------------------------------------------------- FileNotFoundError Traceback (most recent call last) in () ----> 1 my_file = open("my_file.txt") FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'my_file.txt' А с помощью try и except мы можем сделать следующее:
- Попробуем открыть файл в блоке try .
- Обработаем FileNotFoundError в блоке except , сообщив пользователю, что он попытался открыть несуществующий файл.
- Если блок try завершается успешно и файл действительно существует, прочтем и распечатаем содержимое.
- В блоке finally закроем файл, чтобы не терять ресурсы. Файл будет закрыт независимо от того, что происходило на этапах открытия и чтения.
try: my_file = open("/content/sample_data/my_file.txt") except FileNotFoundError: print(f"Sorry, the file does not exist") else: contents = my_file.read() print(contents) finally: my_file.close() Обратите внимание: мы обработали ошибку как исключение, и программа завершает работу, отображая следующее сообщение:
Sorry, the file does not exist
Теперь рассмотрим случай, когда срабатывает блок else . Файл my_file.txt теперь присутствует по указанному ранее пути.
Вот содержимое этого файла:
Теперь повторный запуск нашего кода работает должным образом.
На этот раз файл my_file.txt присутствует, поэтому запускается блок else и содержимое распечатывается, как показано ниже:
Надеемся, теперь вы поняли, как обрабатывать исключения при работе с файлами.
Заключение
В этом руководстве мы рассмотрели, как обрабатывать исключения в Python с помощью try и except.
Также мы разобрали на примерах, какие типы исключений могут возникать и как при помощи except ловить наиболее распространенные ошибки.
Надеемся, вам понравился этот урок. Успехов в написании кода!