Типы ошибок и конструкция `try-except`

Курс: Python с нуля до Junior: Путь к первой работе в IT12+

Представьте: вы пишете программу, а она вдруг «падает». 💥 Обидно, правда? Ошибки — часть жизни любого разработчика. Они возникают из-за опечаток, неверной логики или неожиданных событий, например, когда нужного файла просто нет.

Важно не только находить и исправлять ошибки, но и предвидеть их. Тогда ваша программа не рухнет при первом сбое, а сможет спокойно на него отреагировать.

Ошибки и исключения: в чем разница?

В Python ошибки делятся на два типа:

Синтаксические ошибки (SyntaxError). Это как грамматические ошибки в языке. Вы нарушили правила Python, и интерпретатор не понимает ваш код. Он останавливает выполнение еще до запуска.
```
# Пример синтаксической ошибки
if True # Ожидается двоеточие после True
    print("Это ошибка")
```
Такие ошибки легко найти: IDE или сам Python укажут на строку с проблемой.
Исключения (Exceptions). Эти ошибки возникают, когда программа уже запущена, даже если синтаксис идеален. Исключение — это событие, которое нарушает нормальный ход выполнения. Python генерирует его, когда сталкивается с чем-то, что не может обработать.
```
# Примеры исключений
print(10 / 0)       # ZeroDivisionError: деление на ноль
my_list = [1, 2, 3]
print(my_list[5])   # IndexError: индекс вне диапазона
my_dict = {"name": "Alice"}
print(my_dict["age"]) # KeyError: такого ключа нет
```
Если исключение не обработать, программа аварийно завершится. Вы увидите сообщение об ошибке — трассировочный вывод или traceback. Он покажет тип исключения и место его возникновения.

Ловим ошибки: `try-except`

Чтобы программа не «падала» при исключениях, используйте конструкцию try-except. Она позволяет «поймать» ошибку и выполнить альтернативный код, вместо того чтобы завершать программу.

Синтаксис простой:

try:
    # Код, который может вызвать исключение
    # Если здесь возникает исключение, выполнение переходит в блок except
except ТипИсключения:
    # Код, который выполняется, если возникло указанное исключение

Давайте разберем пример с делением на ноль:

try:
    numerator = int(input("Введите числитель: "))
    denominator = int(input("Введите знаменатель: "))
    result = numerator / denominator
    print(f"Результат деления: {result}")
except ZeroDivisionError:
    print("Ошибка: Деление на ноль невозможно!")
except ValueError:
    print("Ошибка: Введите только числа!")
print("Программа продолжает работу.")

Что здесь происходит?

Блок try пытается выполнить операции ввода и деления.
Если пользователь введет 0 в качестве знаменателя, возникнет ZeroDivisionError. Управление перейдет в блок except ZeroDivisionError.
Если пользователь введет не число (например, текст), возникнет ValueError. Управление перейдет в блок except ValueError.
Если ошибок нет, блоки except пропускаются.
Сообщение "Программа продолжает работу." выведется в любом случае, потому что исключения обработаны.

Несколько `except` блоков

Вы можете использовать несколько except блоков для разных типов исключений. Python проверяет их по порядку сверху вниз и выполняет первый except блок, тип исключения которого совпадает с возникшим.

try:
    num1 = int(input("Введите первое число: "))
    num2 = int(input("Введите второе число: "))
    res = num1 / num2
    print(f"Результат: {res}")
except ValueError:
    print("Вы ввели некорректные данные. Пожалуйста, введите числа.")
except ZeroDivisionError:
    print("На ноль делить нельзя!")
except Exception as e: # Ловит любое другое исключение
    print(f"Произошла непредвиденная ошибка: {e}")

Важно: Блок except Exception as e: должен быть последним. Почему? Потому что Exception — это базовый класс для всех остальных исключений. Если вы поставите его раньше, он «поймает» все исключения, и более специфичные except блоки никогда не будут достигнуты. Переменная e будет содержать объект исключения, который часто дает полезную информацию об ошибке.

Блоки `else` и `finally`

Конструкцию try-except можно дополнить блоками else и finally:

else: Код в этом блоке выполняется, если в блоке try не возникло никаких исключений.

try:
    file_content = open("my_file.txt", "r").read()
except FileNotFoundError:
    print("Файл не найден.")
else:
    print("Файл успешно прочитан. Содержимое:")
    print(file_content)

finally: Код в этом блоке выполняется всегда, независимо от того, возникло исключение или нет, и было ли оно обработано. Это идеальное место для очистки ресурсов (например, закрытия файлов или сетевых соединений).
```
file = None
try:
    file = open("data.txt", "r")
    content = file.read()
    print(content)
except FileNotFoundError:
    print("Файл data.txt не найден.")
finally:
    if file: # Проверяем, был ли файл открыт
        file.close()
        print("Файл закрыт.")
```

Практическое задание

Представьте, что вы пишете программу для расчета среднего балла студентов. Пользователь вводит оценки через запятую. Ваша задача — обработать возможные ошибки ввода.

Запросите у пользователя строку с оценками (например, "5,4,3,5,2").
Попробуйте преобразовать эту строку в список чисел.
Рассчитайте средний балл.
Используйте try-except для обработки следующих ситуаций:
- ValueError: Если пользователь ввел что-то, что нельзя преобразовать в число (например, "5,четыре,3").
- ZeroDivisionError: Если пользователь ввел пустую строку или только нечисловые значения, что приведет к пустому списку оценок и делению на ноль при расчете среднего.
- Любое другое непредвиденное исключение.
Выведите соответствующее сообщение об ошибке или средний балл.

# Ваш код здесь
# Примерная структура:
# try:
#     grades_str = input("Введите оценки через запятую (например, 5,4,3): ")
#     # ... ваш код для обработки и расчета ...
# except ValueError:
#     # ...
# except ZeroDivisionError:
#     # ...
# except Exception as e:
#     # ...

Что дальше?

Теперь вы умеете обрабатывать стандартные исключения. Отлично! В следующем разделе мы пойдем дальше: научимся создавать собственные типы исключений. Это сделает ваш код еще понятнее и контролируемее, особенно в сложных проектах.