Python – простой, гибкий и невероятно популярный язык, который используется практически во всех областях современной разработки. С его помощью можно создавать веб-приложения, писать игры, заниматься анализом данных, автоматизировать задачи системного администрирования и многое другое. “Погружение в Python” читают разработчики, применяющие Python в проектах, которыми ежедневно пользуются миллионы людей. Курс покрывает все необходимые для ежедневной работы программиста темы, а также рассказывает про многие особенности языка, которые часто опускают при его изучении. В ходе курса вы изучите конструкции языка, типы и структуры данных, функции, научитесь применять объектно-ориентированное и функциональное программирование, узнаете про особенности реализации Python, научитесь писать асинхронный и многопоточный код. Помимо теории вас ждут практические задания, которые помогут проверить полученные знания и отточить навыки программирования на Python. После успешного окончания курса вы сможете использовать полученный опыт для разработки проектов различной сложности.
Классы исключений и их обработка
Loading...
Из курса от партнера Moscow Institute of Physics and Technology
Погружение в Python
813 оценки
Moscow Institute of Physics and Technology
813 оценки
Курс 1 из 4 — Specialization Программирование на Python
Из урока
Объектно-ориентированное программирование.
В третьей неделе вас ждёт погружение в мир объектно-ориентированного программирования на Python. Вы научитесь создавать свои классы, применять наследование и обрабатывать исключения в программах.
Познакомьтесь с преподавателями
Александр ЕмелинMail.Ru Group, преподаватель МГТУ им. Н. Э. Баумана
Александр ЖебракТехнический директор Insilico Medicine
Дмитрий ШвеенковMail.Ru Group, руководитель команды разработки
В предыдущих видео мы несколько раз упоминали про исключения в Python.
Сегодня мы как раз обсудим то, как устроены исключения в Python.
Мы поговорим про генерацию исключений,
что при этом происходит, обсудим типы исключений, а также рассмотрим,
как обрабатывать исключения в Python.
Для начала давайте попробуем вызвать исключения и посмотрим,
что при этом произойдет.
Для этого нам потребуется консоль.
Давайте попробуем написать простенькую программу на Python.
Пусть это будет файл zero.py.
Попробуем вывести строчку 1/0.
Давайте запустим нашу программу.
Итак, мы видим, что произошло.
При делении на 0 возникло исключение,
и при возникновении исключения
на стандартный вывод печатается информация о его типе,
дополнительная информация о исключении,
а также стек вызовов.
Давайте посмотрим, что у нас произошло.
Мы видим, на экран напечаталось - тип исключения — ZeroDivisionError,
дополнительная информация и сам стек.
Стек у нас пока небольшой, и для того чтобы
посмотреть на стек
настоящей программы, давайте посмотрим дополнительный пример.
Пусть у нас есть программа, которая
считает количество строк в исходном файле, который подали на вход.
Выглядит она нам не очень интересно как,
то есть есть некая функция main, в функции main вызывается
другая функция.
Эта функция вызывает функцию wc
с переданным файлом и печатает на экран
некую строчку с именем файла и количеством строк в нем.
А функция wc открывает этот файл и итератором проходится
по всем строкам в этом файле.
Давайте попробуем вызвать данную программу, передадим ей
либо несуществующий файл, либо файл, недоступный для чтения,
и посмотрим, что при этом произойдет.
Итак, у нас есть наша программа.
Давайте попробуем ей передать файл, в котором хранятся пароли в Linux.
Это файл etc/shadow.
Итак, как видим, сгенерировалось исключение.
При этом Python остановил свою работу, и на экране мы видим
тип исключения — это PermissionError,
а также дополнительную информацию - код ошибки,
текстовые сообщения, что доступ к файлу etc/shadow запрещен.
Также теперь мы видим стек вызовов, теперь он у нас побольше.
Давайте распечатаем текст самой программы
и немножко разберемся, что же значит этот стек вызовов.
Давайте посмотрим, что на строке 5
фукнции wc была вызвана функция open.
Давайте еще раз сгенерируем наше исключение.
Итак, мы сгенерировали исключение,
и посмотрим на текст нашей программы.
Итак, мы видим, что в строке 5
нашей программы была вызвана функция open.
Именно это привело к генерации исключения.
Давайте дальше пройдемся по стеку вызовов и раскрутим его наверх.
Мы видим, что наша функция wc
была вызвана на строке 12, вот видим ее.
Это было сделано функцией process_file.
Если мы будем раскручивать стек дальше, то мы сможем отследить
всю последовательность вызовов функции, которая
привела к исключению.
Таким образом, это нам очень может сильно помочь, если мы будем
разбираться с чужими исключениями, которые вдруг внезапно
возникли в программе и не были обработаны программистом.
Какие типы исключений бывают?
В Python бывают по большому счету два типа исключений.
Первый — это исключения из стандартной библиотеки в Python.
Они генерируются, собственно, самой библиотекой.
То есть когда мы вызываем функцию стандартной библиотеки, например,
мы видели, как функция open сгенерировала
исключение PermissionError.
А также второй тип исключений — это пользовательские исключения.
Они могут быть сгенерированы и обработаны самим программистом
при написании программ на Python.
Давайте посмотрим на иерархию исключений
в стандартной библиотеке Python.
Все исключения наследуются от базового класса BaseException.
Существуют несколько системных исключений, например, SystemExit —
это исключение генерируется, если
мы вызвали функцию OSExit.
KeyboardInterrupt — это исключение генерируется, если мы нажали
сочетание клавиш Ctrl + C и так далее.
Все остальные исключения генерируется от базового класса Exception.
Именно от этого класса нужно будет порождать и свои исключения,
чем мы и займемся дальше.
Давайте посмотрим и обсудим некоторые исключения из базы библиотеки,
такие как, например, AttributeError, IndexError, KeyError, TypeError,
и попробуем их вызвать. Для этого нам снова потребуется консоль.
Давайте запустим интерпретатор.
Объявим простенький класс.
Пусть это будет
класс, который ничего не делает.
Давайте создадим объект этого класса
и попробуем обратиться к атрибуту foo.
Как мы видим, сгенерировалось исключение AttributeError.
Давайте попробуем объявить словарик.
Пусть в нем будет один элемент.
Попробуем обратиться к несуществующему ключику.
Итак, у нас получилось сгенерировать исключение KeyError.
Если бы мы объявили список из двух элементов
и обратились, например, к 10-му элементу,
у нас бы сгенерировался IndexError.
Также если мы, например, попробовали преобразовать к целому числу
строчку, мы бы получили ValueError.
Или если бы попробовали сложить число и строку,
получили бы TypeError.
Все эти исключения — из стандартной библиотеки.
Вам при работе очень часто придется сталкиваться с ними,
и теперь вы знаете, как они выглядят, и при каких обстоятельствах
они могут быть сгенерированы.
Если исключение сгенерировано, то, как я уже говорил,
Python-интерпретатор остановит свою работу и на экран будет
выведен стек вызовов и информация о типе исключений.
И нам это не всегда хочется, чтобы такое поведение было по умолчанию,
и поэтому нужно как-то обработать сгенерированные исключения.
Обработать его можно при помощи блока try except.
То есть у нас есть код, который потенциально может генерировать
исключения, мы этот код обрамляем в блок try except, и тем самым
при генерации исключений управление будет передано в блок except.
Таким образом можно отловить все исключения,
которые генерируются в блоке try except.
Если мы в блоке except укажем исключение, например
в данном случае Exception,
то мы будем отлавливать исключения
всех типов,
у которых класс Exception является родителем.
В целом неправильно ждать любые исключения, и это может привести
к непредвиденным сюрпризам работы вашей программы.
Давайте рассмотрим следующий пример.
Мы в бесконечном цикле просим пользователя ввести число,
преобразовываем его строку к числу целому.
В данном случае может возникнуть исключение ValueError.
Однако, мы в своей программе отлавливаем все исключения.
Давайте попробуем ее исполнить и посмотрим, как она работает.
Так, нас просят ввести число. Давайте введем.
Нас снова просят ввести число.
Давайте, например, попросим наш интерпретатор завершить
свою работу и нажмем Ctrl + C.
Как мы видим, у нас это не получилось сделать,
то есть наша программа стала вести себя непредвиденным образом.
Она нас снова опять заставляет ввести число.
Это как раз говорит о том, что нужно обрабатывать конкретные исключения,
и в данном случае правильным вариантом данной программы была бы
обработка исключений ValueError.
Если мы попробуем снова запустить данную программу
и нажмем Ctrl--.
Давайте введем сначала неправильное число, нажмем Ctrl + C,
то возникнет исключение и его никто не обработает,
и наша программа завершит свою работу.
Поэтому не следует обрабатывать все исключения и оставлять
пустым блок except. Имейте это в виду.
Также у блока try except может быть блок else.
Блок else вызывается в том случае, если никакого исключения не произошло.
Если нам нужно обработать несколько исключений, мы можем использовать
несколько блоков except и указать разные
классы для обработки исключения.
Причем в каждом блоке except может быть свой собственный обработчик.
Например, если мы в данном примере
ввели некорректное число, то мы еще раз продолжим работу
нашего цикла.
В противном случае, если мы нажали Ctrl + C,
то мы прекратим цикл.
Именно таким образом можно обработать несколько исключений.
Если обработчик исключений выглядит одинаково,
то несколько исключений можно передать в виде списка в блок except
и также обработать сгенерированные исключения.
В данном случае
мы ожидаем два исключения, например, что пользователь ввел
некорректное число, либо если он ввел 0, то данная программа
сгенерирует ZeroDivisionError, и мы его отловим.
Мы уже с вами обсуждали классы и наследования в классах, и вот
у exception'ов есть своя иерархия, и сделана она неспроста.
Также при помощи родительского класса можно обрабатывать
несколько исключений.
Давайте, например, посмотрим на иерархию классов LookupError.
Этот класс является родительским для исключений IndexError и KeyError.
Мы можем это проверить при помощи известных нам функций issubclass.
Рассмотрим следующий пример.
У нас есть некая структура данных, это наша база данных, которая хранит
по цветам надписи на футболках.
Нам необходимо получать доступ к этим надписям по цветам.
Пользователя просим ввести цвет, просим ввести номер по порядку,
а затем обращаемся к нашей структуре данных по ключу, а затем по индексу.
И если пользователь введет, например, некорректный цвет,
то будет сгенерировано исключение KeyError,
а если пользователь введет недопустимый индекс, то будет вызвано
исключение IndexError.
Все эти исключения мы можем обработать при помощи
базового класса LookupError.
Иногда это очень удобно и требуется для как раз обработки
пользовательских исключений.
Также у исключений есть дополнительный блок finally.
Рассмотрим проблему. Например, мы открываем файл, читаем строки,
обрабатываем как-то эти строки, и в процессе
работы нашей программы возникает исключение, которое мы не ждем,
например.
В таком случае файл закрыт не будет.
У нас эти открытые файловые дескрипторы могут накапливаться,
что, в принципе, не хорошо.
Таким же образом могут накапливаться открытые сокеты,
или не освобождаться память, всё что угодно.
Для контроля таких ситуаций существуют, во-первых,
контекстные менеджеры, а во-вторых, можно использовать
блок finally в исключениях.
Выглядит это таким образом, как представлено на слайде.
Мы пишем блок finally и вызываем метод close для нашего объекта f.
В данном случае блок finally будет выполнен в любом случае.
Возникло исключение или не возникло — блок finally будет выполнен.
Итак, мы поговорили с вами про исключения, посмотрели на то,
как они выглядят, как выглядит stack trace,
обсудили, как ведет себя Python при генерации исключений.
Также посмотрели на то, какие типы исключений бывают -
это пользовательские исключения и исключения стандартной библиотеки.
Также рассмотрели иерархию исключений в стандартной библиотеке
и поговорили про их обработку.
Мы продолжим обсуждать то, как устроены исключения, в следующем видео.
Ознакомьтесь с нашим каталогом
Присоединяйтесь бесплатно и получайте персонализированные рекомендации, обновления и предложения.
Coursera делает лучшее в мире образование доступным каждому, предлагая онлайн-курсы от ведущих университетов и организаций.
© Coursera Inc., 2019 Все права защищены.
