【Python例外処理】初心者向け｜エラーに強いプログラムを作る5つの方法

エラーは焦ってしまうよ。

何かいい方法はないかな。

そんな時は例外処理！

１つひとつ詳しく説明していくよ！

Pythonでコードを書いていると、予期せぬエラーに遭遇することがありますよね。そんなとき、「例外処理」という技術が非常に役立ちます。この記事では、Pythonの例外処理について、初心者の方にも分かりやすく解説します。エラーに強い堅牢なプログラムを作る5つの方法を学んでいきましょう。

この記事でわかること

例外処理でエラーに強くなる
エラーに強い信頼性の高いプログラムを作成できる

さらに学ぶ：Pythonのファイル操作は、プログラミングの基礎となる重要なトピックです。この分野をより深く学びたい方は、「【初心者必見】Pythonプログラミングにおすすめ入門書を厳選5選紹介｜使用感想あり」の記事をご覧ください。実践的な例題や詳細な解説が豊富な書籍を厳選して紹介しています。

例外処理とは？なぜ必要なのか
try-except文：基本的な例外処理の方法
特定の例外をキャッチする
else節とfinally節の活用
独自の例外クラスを作成する
【Python例外処理】初心者向け：エラーに強いプログラムを作る5つの方法　まとめ

例外処理とは？なぜ必要なのか

例外処理とは、プログラムの実行中に発生する予期せぬエラー（例外）を適切に扱う仕組みです。例外処理を適切に行うことで、以下のような利点があります：

プログラムが突然停止するのを防ぐ
エラーの原因を特定しやすくなる
ユーザーに適切なメッセージを表示できる
プログラムの信頼性と堅牢性が向上する

try-except文：基本的な例外処理の方法

Pythonの例外処理の基本は、try-except文です。以下の構造で使用します。

try:
    num = int(input("数字を入力してください: "))
    result = 10 / num
    print(f"10 ÷ {num} = {result}")
except:
    print("エラーが発生しました。")

このコードは、ユーザーに数字を入力してもらい、10をその数字で割る計算をします。しかし、ユーザーが0を入力したり（0で割ることはできません）、数字以外の文字を入力したりすると、通常はエラーが発生してプログラムが停止します。

try-except文を使うことで、エラーが発生しても程がプログラムが突然停止せず、「エラーが発生しました。」というメッセージを表示します。これにより、ユーザーに何が起こったのかを伝えることができ、プログラムも続けて動作させることができます。

特定の例外をキャッチする

より詳細にエラーを処理したい場合は、特定の例外をキャッチすることができます。

try:
    num = int(input("数字を入力してください: "))
    result = 10 / num
    print(f"10 ÷ {num} = {result}")
except ValueError:
    print("無効な入力です。数字を入力してください。")
except ZeroDivisionError:
    print("0で割ることはできません。")
except Exception as e:
    print(f"予期せぬエラーが発生しました: {e}")

このコードは、前の例をさらに改善したものです。ここでは3種類のエラー（例外）に対応しています

ValueError: ユーザーが数字以外の文字（例：「abc」）を入力した場合に発生します。
ZeroDivisionError: ユーザーが0を入力した場合に発生します（10を0で割ろうとするため）。
Exception: 上記以外の予期せぬエラーが発生した場合に対応します。

この方法を使うと、エラーの種類に応じて異なるメッセージを表示できるので、ユーザーにより具体的な情報を提供できます。また、開発者にとっても、どのようなエラーが発生したのかを把握しやすくなります。

else節とfinally節の活用

try-except文には、オプションでelse節とfinally節を追加できます。

try:
    file = open("example.txt", "r")
    content = file.read()
    print(content)
except FileNotFoundError:
    print("ファイルが見つかりません。")
else:
    print("ファイルの読み込みに成功しました。")
finally:
    file.close()
    print("ファイルを閉じました。")

try: ファイルを開いて読み込もうとします。
except FileNotFoundError: ファイルが見つからない場合のエラー処理を行います。
else: エラーが発生しなかった場合（ファイルの読み込みに成功した場合）に実行されます。
finally: エラーの有無に関わらず、必ず実行されます。ここではファイルを閉じる処理を行っています。

finallyは特に重要で、例えばファイルを開いた後に必ずファイルを閉じるという処理を保証できます。これにより、リソースの適切な管理ができ、プログラムの信頼性が向上します。

独自の例外クラスを作成する

特定の状況に対応したカスタムエラーを定義したい場合、独自の例外クラスを作成できます。

class InsufficientFundsError(Exception):
    def __init__(self, balance, amount):
        self.balance = balance
        self.amount = amount
        super().__init__(f"残高不足です。残高: {balance}円, 必要額: {amount}円")

def withdraw(balance, amount):
    if amount > balance:
        raise InsufficientFundsError(balance, amount)
    return balance - amount

try:
    new_balance = withdraw(1000, 1500)
    print(f"新しい残高: {new_balance}円")
except InsufficientFundsError as e:
    print(f"エラー: {e}")
    print(f"不足額: {e.amount - e.balance}円")