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Python開発入門7 Pythonの例外処理とは？初心者向けにエラーと例外を解説

Daichi Mizuno

はじめに

プログラムを実行する際、思わぬエラーや例外が発生することは避けられません。しかし、Pythonの例外処理を適切に活用することで、エラーを適切に管理し、プログラムのクラッシュを防ぐことができます。

この記事では、Pythonの例外処理について、基礎から応用までをわかりやすく解説します。例外とエラーの違い、tryとexceptの使い方、さらにはカスタム例外の作成方法までを具体的な例とともに紹介します。これを読めば、エラーに強いコードを書けるようになります！

エラーと例外とは？

エラー

エラーは、プログラムの実行を妨げる問題であり、主に構文エラーや実行時エラーに分けられます。

構文エラー（SyntaxError）

構文エラーは、Pythonコードの書き方が間違っている場合に発生します。

print("Hello, World!  # 閉じるクォートが不足
# SyntaxError: EOL while scanning string literal
実行時エラー（RuntimeError）

実行時エラーは、コードが正しい構文で記述されていても、実行時に問題が発生する場合に起こります。

x = 1 / 0
# ZeroDivisionError: division by zero

例外

例外は、エラーをPythonが特定の種類として分類したものです。Pythonでは多くの組み込み例外（ZeroDivisionError、FileNotFoundError など）が用意されています。例外を適切に処理することで、プログラムのクラッシュを防ぎます。

Pythonの例外処理：tryとexcept

Pythonの例外処理では、主にtryブロックとexceptブロックを使います。

基本構文

try:
    # エラーが発生する可能性のあるコード
except エラーの種類:
    # エラー発生時に実行されるコード

例：ゼロ除算エラーの処理

try:
    x = 1 / 0
except ZeroDivisionError:
    print("ゼロで除算しようとしました！")

出力：

ゼロで除算しようとしました！

複数の例外を処理する

複数の例外を個別に処理することも可能です。

try:
    x = int("hello")
except ValueError:
    print("値エラー：数値に変換できません！")
except ZeroDivisionError:
    print("ゼロ除算エラー！")

出力：

値エラー：数値に変換できません！

すべての例外をキャッチする

特定の例外を指定しない場合、すべての例外を処理できます。ただし、この方法は慎重に使用する必要があります。

try:
    x = 1 / 0
except Exception as e:
    print(f"エラーが発生しました: {e}")

出力：

エラーが発生しました: division by zero

例外処理の拡張：elseとfinally

Pythonでは、例外処理をより柔軟に行うために、elseとfinallyを使うことができます。

elseブロック

tryブロック内で例外が発生しなかった場合に実行されるコードを指定します。

try:
    x = 10 / 2
except ZeroDivisionError:
    print("ゼロ除算エラー！")
else:
    print("成功しました！結果:", x)

出力：

成功しました！結果: 5.0

finallyブロック

finallyブロックは、例外の有無に関わらず必ず実行されます。リソースの解放などに便利です。

try:
    file = open("example.txt", "r")
    content = file.read()
except FileNotFoundError:
    print("ファイルが見つかりません！")
finally:
    print("処理が終了しました。")

出力：

ファイルが見つかりません！
処理が終了しました。

独自の例外（カスタム例外）の作成

Pythonでは、独自の例外を作成することができます。これにより、アプリケーション固有のエラーを処理することが可能です。

カスタム例外の例

class CustomError(Exception):
    """独自の例外クラス"""
    pass

try:
    raise CustomError("これはカスタム例外です")
except CustomError as e:
    print(f"カスタム例外が発生しました: {e}")

出力：

カスタム例外が発生しました: これはカスタム例外です

主なPythonの組み込み例外

Pythonには、よく使われる例外が数多く用意されています。

例外名説明
ZeroDivisionError0での除算時に発生
ValueError不適切な値が渡された場合に発生
TypeError型が一致しない場合に発生
FileNotFoundErrorファイルが見つからない場合に発生
KeyError辞書に存在しないキーが指定された場合に発生
IndexErrorリストやタプルの範囲外のインデックスを指定

応用例：ファイル操作での例外処理

以下の例では、ファイルが存在しない場合に例外を処理し、正しくリソースを解放しています。

try:
    with open("nonexistent_file.txt", "r") as file:
        content = file.read()
except FileNotFoundError:
    print("ファイルが見つかりません！")
finally:
    print("ファイル操作終了")

出力：

ファイルが見つかりません！
ファイル操作終了

まとめ

Pythonの例外処理を正しく理解し、適切に活用することで、エラーが発生しても安定して動作するプログラムを作成できます。この記事では、基本的な例外処理の構文からカスタム例外の作成までを紹介しました。tryとexcept、elseやfinallyを使いこなして、エラーに強いコードを書いていきましょう！

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