06_wyjatki.md

Wyjątki

W programowaniu, wyjątki są sytuacjami, które występują podczas wykonywania programu, uniemożliwiając jego poprawne działanie. W języku Python, mechanizm wyjątków jest kluczowym elementem obsługi błędów i nieoczekiwanych sytuacji.

Podstawy wyjątków

Python posiada bogatą listę wbudowanych wyjątków, które można wykorzystać w swoich programach. Przykładem jest ZeroDivisionError, który występuje podczas próby dzielenia przez zero:

print(5 / 0)  # Spowoduje wystąpienie wyjątku ZeroDivisionError

Możemy też samodzielnie wywołać wyjątek przy użyciu słowa kluczowego raise:

raise ValueError("Podano nieprawidłową wartość")

Chociaż jesteśmy w stanie wywołać dowolny wyjątek, powinniśmy zawsze dążyć do używania ich w odpowiednich kontekstach, tak aby komunikat błędu był jak najbardziej precyzyjny.

Obsługa wyjątków

Aby zapobiec zatrzymaniu działania programu w wyniku wyjątku, można skorzystać z bloku try/except. Kod, który może spowodować błąd, umieszcza się wewnątrz bloku try, a obsługę błędu realizuje się w bloku except.

Przykład obsługi wyjątku ZeroDivisionError:

try:
    print(5 / 0)
except ZeroDivisionError:
    print("Nie można dzielić przez zero")

Dla jasności i przejrzystości kodu, warto unikać pustych bloków except (z użyciem pass), gdyż może to skutkować ukryciem błędów.

Możemy obsłużyć wiele różnych wyjątków w jednym bloku try:

try:
    print(5 / 0)
    print(int("abc"))
except ZeroDivisionError:
    print("Nie można dzielić przez zero")
except ValueError:
    print("Nie można zamienić tekstu na liczbę")

Aby obsłużyć kilka wyjątków w jednym bloku except, można umieścić ich nazwy po przecinku:

try:
    # kod, który może wywołać wyjątek
except (ValueError, TypeError):
    # kod obsługi dla wyjątków ValueError lub TypeError

Za pomocą klauzuli as możemy przypisać wyjątek do zmiennej, co pozwala na dostęp do szczegółów błędu:

try:
    print(5 / 0)
except ZeroDivisionError as e:
    print(f"Wystąpił wyjątek: {e}")

Oprócz bloków try i except, Python oferuje bloki else i finally:

• Blok else: Wykonywany, gdy nie wystąpi żaden wyjątek w bloku try.
• Blok finally: Zawsze jest wykonywany, niezależnie od tego, czy wystąpił wyjątek czy nie. Często używany do sprzątania, takiego jak zamknięcie plików czy połączeń z bazą danych.

try:
    # kod, który może wywołać wyjątek
except ValueError:
    # obsługa wyjątku ValueError
else:
    # kod do wykonania, jeśli nie wystąpił żaden wyjątek
finally:
    # kod do wykonania zawsze, niezależnie od wystąpienia wyjątku

Zrozumienie i właściwe wykorzystanie wyjątków jest kluczem do tworzenia niezawodnych i odpornych na błędy aplikacji w Pythonie.

Własne wyjątki w Pythonie

Tworzenie własnych wyjątków jest przydatne, gdy chcemy obsłużyć specyficzne dla naszej aplikacji sytuacje błędów. Aby stworzyć własny wyjątek, należy stworzyć nową klasę, która dziedziczy po klasie Exception lub innej istniejącej klasie wyjątku.

class MojaWyjatkowaSytuacja(Exception):
    def __init__(self, value):
        self.value = value

    def __str__(self):
        return repr(self.value)

Aby zgłosić nasz własny wyjątek, korzystamy ze słowa kluczowego raise:

raise MojaWyjatkowaSytuacja("To jest mój wyjątek")

Przyjmijmy założenie, że w pewnej części naszej aplikacji wymagamy, aby podawane liczby były parzyste. Możemy stworzyć funkcję sprawdzającą parzystość liczby i zgłaszającą błąd przy użyciu wyjątku:

def upewnij_sie_ze_liczba_jest_parzysta(liczba):
    if liczba % 2 != 0:
        raise ValueError("Podano nieparzystą liczbę")
    
    return liczba

Aby użyć tej funkcji i odpowiednio obsłużyć ewentualny wyjątek, możemy skorzystać z bloku try/except:

try:
    upewnij_sie_ze_liczba_jest_parzysta(5)
except ValueError as v:
    print(v)
else:
    print("Liczba jest parzysta")

Jeśli użyjemy powyższego kodu z liczbą 5, zostanie wyświetlony komunikat: "Podano nieparzystą liczbę". Jeśli natomiast użyjemy liczby parzystej, np. 6, zostanie wyświetlony komunikat: "Liczba jest parzysta".

Wyjątki jako mechanizm przepływu sterowania

Chociaż wyjątki zostały pierwotnie zaprojektowane jako sposób na radzenie sobie z nieoczekiwanymi błędami, w pewnych sytuacjach mogą być używane jako mechanizm przepływu sterowania. Innymi słowy, mogą być używane do sterowania logiką programu w miejscach, gdzie tradycyjne metody, takie jak instrukcje warunkowe, mogą być mniej wyraźne lub mniej efektywne.

Poniżej przedstawiony jest przykład funkcji, która sprawdza, czy dany napis reprezentuje liczbę całkowitą, wykorzystując wyjątki do przepływu sterowania:

def czy_liczba(napis):
    try:
        int(napis)
    except ValueError:
        return False
    return True

Gdy podamy do tej funkcji napis, który jest poprawną liczbą, funkcja int(napis) zostanie poprawnie wykonana i funkcja zwróci True. Jeśli napis nie jest poprawną liczbą, zostanie zgłoszony wyjątek ValueError, który zostanie przechwycony i funkcja zwróci False.

Chociaż taki sposób korzystania z wyjątków może wydawać się praktyczny w niektórych sytuacjach, ważne jest, aby zachować ostrożność. Zbyt częste używanie wyjątków do przepływu sterowania może prowadzić do kodu, który jest trudniejszy do zrozumienia i utrzymania. W związku z tym, wyjątki powinny być używane głównie do obsługi błędów i nieoczekiwanych sytuacji, a nie jako główny mechanizm przepływu sterowania.