# 8. Σφάλματα και Εξαιρέσεις

Μέχρι τώρα τα μηνύματα σφαλμάτων (error messages) δεν ήταν περισσότερα από όσα αναφέρθηκαν, αλλά αν έχετε δοκιμάσει τα παραδείγματα, πιθανότατα έχετε δει μερικά. Υπάρχουν (τουλάχιστον) δύο διαφορετικά είδη σφαλμάτων: syntax errors (συντακτικά σφάλματα) και exceptions (εξαιρέσεις).

## 8.1. Syntax Errors (Συντακτικά Σφάλματα)

Τα syntax errors, γνωστά και ως parsing errors, είναι ίσως το πιο συνηθισμένο είδος παραπόνου που λαμβάνετε ενώ εξακολουθείτε να μαθαίνετε Python:

    >>> while True print('Hello world')
      File "<stdin>", line 1
        while True print('Hello world')
                       ^
    SyntaxError: invalid syntax

The parser repeats the offending line and displays a little “arrow” pointing at the earliest point in the line where the error was detected. The error is caused by (or at least detected at) the token preceding the arrow: in the example, the error is detected at the function `print()`, since a colon (`':'`) is missing before it. File name and line number are printed so you know where to look in case the input came from a script.

## 8.2. Exceptions (Εξαιρέσεις)

Ακόμη και αν μια πρόταση ή μια έκφραση είναι συντακτικά σωστή, μπορεί να προκαλέσει σφάλμα όταν γίνεται προσπάθεια εκτέλεσης της. Τα σφάλματα που εντοπίζονται κατά την εκτέλεση ονομάζονται εξαιρέσεις και δεν είναι άνευ όρων μοιραία (fatal): σύντομα θα μάθετε πως να τα χειρίζεστε σε προγράμματα Python. Ωστόσο, οι περισσότερες εξαιρέσεις δεν αντιμετωπίζονται από προγράμματα και οδηγούν σε μηνύματα σφάλματος όπως φαίνεται εδώ:

    >>> 10 * (1/0)
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    ZeroDivisionError: division by zero
    >>> 4 + spam*3
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    NameError: name 'spam' is not defined
    >>> '2' + 2
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    TypeError: can only concatenate str (not "int") to str

Η τελευταία γραμμή του μηνύματος σφάλματος υποδεικνύει τι συνέβη. Οι εξαιρέσεις υπάρχουν σε διαφορετικούς τύπους και ο τύπος εκτυπώνεται ως μέρος του μηνύματος: οι τύποι στο παράδειγμα είναι `ZeroDivisionError`, `NameError` και `TypeError`. Η συμβολοσειρά που εκτυπώνεται ως τύπος εξαίρεσης είναι όνομα της ενσωματωμένης εξαίρεσης που προέκυψε. Αυτό ισχύει για όλες τις ενσωματωμένες (built-in) εξαιρέσεις, αλλά δεν χρειάζεται να ισχύει για εξαιρέσεις που ορίζονται από το χρήστη (αν και είναι μια χρήσιμη σύμβαση). Οι standard εξαιρέσεις είναι ενσωματωμένα (built-in) αναγνωριστικά (όχι δεσμευμένες λέξεις-κλειδιά).

Η υπόλοιπη γραμμή παρέχει λεπτομέρειες με βάση τον τύπο της εξαίρεσης και το τι την προκάλεσε.

Το προηγούμενο μέρος του μηνύματος σφάλματος εμφανίζει το περιβάλλον όπου συνέβη η εξαίρεση, με τη μορφή ανίχνευσης στοίβας. Γενικά περιέχει μια στοίβα ανίχνευσης γραμμών πηγής∙ ωστόσο, δεν θα εμφανίζει γραμμές που διαβάζονται από standard είσοδο.

Το Built-in Exceptions παραθέτει τις ενσωματωμένες εξαιρέσεις και τις έννοιές τους.

## 8.3. Διαχείριση Εξαιρέσεων

Είναι δυνατό να γραφτεί κώδικας που χειρίζεται επιλεγμένες εξαιρέσεις. Κοιτάξτε το ακόλουθο παράδειγμα, το οποίο ζητά από τον χρήστη να εισάγει έναν έγκυρο ακέραιο αριθμό, αλλά επιτρέπει στον χρήστη να διακόψει το πρόγραμμα (χρησιμοποιώντας ``Control`-`C`` ή ό,τι υποστηρίζει το λειτουργικό σύστημα)· σημειώστε ότι μια διακοπή που δημιουργείται από τον χρήστη σηματοδοτείται κάνοντας raise την εξαίρεση `KeyboardInterrupt`.

    >>> while True:
    ...     try:
    ...         x = int(input("Please enter a number: "))
    ...         break
    ...     except ValueError:
    ...         print("Oops!  That was no valid number.  Try again...")
    ...

Η δήλωση `try` λειτουργεί ως εξής.

- Πρώτον, εκτελείται η try clause (η πρόταση(εις) μεταξύ των λέξεων-κλειδιών `try` and `except`).

- Εάν δεν προκύψει εξαίρεση, η except clause παραλείπεται και η εκτέλεση της πρότασης `try` ολοκληρώνεται.

- Εάν παρουσιαστεί μια εξαίρεση κατά την εκτέλεση της πρότασης `try`, η υπόλοιπη πρόταση παραλείπεται. Στη συνέχεια, εάν ο τύπος της ταιριάζει με την εξαίρεση που ονομάζεται από τη λέξη-κλειδί `except`, η except clause εκτελείται, και στη συνέχεια η εκτέλεση συνεχίζεται μετά το μπλοκ try/except.

- If an exception occurs which does not match the exception named in the except clause, it is passed on to outer `try` statements; if no handler is found, it is an unhandled exception and execution stops with a message as shown above.

Μια πρόταση `try` μπορεί να έχει περισσότερες από μία except clause, για να καθορίσει χειριστές για διαφορετικές εξαιρέσεις. Το πολύ ένας χειριστής θα εκτελεστεί. Οι χειριστές χειρίζονται μόνο εξαιρέσεις που εμφανίζονται στην αντίστοιχη try clause, όχι σε άλλους χειριστές της ίδιας πρότασης `try`. Μια except clause μπορεί να ονομάσει πολλαπλές εξαιρέσεις ως πλειάδα (tuple) σε παρένθεση, για παράδειγμα:

    ... except (RuntimeError, TypeError, NameError):
    ...     pass

A class in an `except` clause is compatible with an exception if it is the same class or a base class thereof (but not the other way around — an except clause listing a derived class is not compatible with a base class). For example, the following code will print B, C, D in that order:

    class B(Exception):
        pass

    class C(B):
        pass

    class D(C):
        pass

    for cls in [B, C, D]:
        try:
            raise cls()
        except D:
            print("D")
        except C:
            print("C")
        except B:
            print("B")

Σημειώστε ότι εάν οι except clauses είχαν αντιστραφεί (με το `except B` πρώτα), θα είχε εκτυπωθεί B, B, B — ενεργοποιείται η πρώτη αντιστοίχιση except clause.

All exceptions inherit from `BaseException`, and so it can be used to serve as a wildcard. Use this with extreme caution, since it is easy to mask a real programming error in this way! It can also be used to print an error message and then re-raise the exception (allowing a caller to handle the exception as well):

    import sys

    try:
        f = open('myfile.txt')
        s = f.readline()
        i = int(s.strip())
    except OSError as err:
        print("OS error: {0}".format(err))
    except ValueError:
        print("Could not convert data to an integer.")
    except BaseException as err:
        print(f"Unexpected {err=}, {type(err)=}")
        raise

Alternatively the last except clause may omit the exception name(s), however the exception value must then be retrieved from `sys.exc_info()[1]`.

Η πρόταση `try` … `except` έχει ένα προαιρετικό else clause, το οποίο, όταν υπάρχει, πρέπει να ακολουθεί όλες τις except clauses. Είναι χρήσιμο για κώδικα που πρέπει να εκτελεστεί εάν το try clause δεν κάνει raise μια εξαίρεση. Για παράδειγμα:

    for arg in sys.argv[1:]:
        try:
            f = open(arg, 'r')
        except OSError:
            print('cannot open', arg)
        else:
            print(arg, 'has', len(f.readlines()), 'lines')
            f.close()

Η χρήση της πρότασης `else` είναι καλύτερη από την προσθήκη πρόσθετου κώδικα στην πρόταση `try`, επειδή αποφεύγει την κατά λάθος σύλληψη μιας εξαίρεσης που δεν προέκυψε από τον κώδικα που προστατεύεται από την πρόταση `try` … `except`.

When an exception occurs, it may have an associated value, also known as the exception’s argument. The presence and type of the argument depend on the exception type.

The except clause may specify a variable after the exception name. The variable is bound to an exception instance with the arguments stored in `instance.args`. For convenience, the exception instance defines `__str__()` so the arguments can be printed directly without having to reference `.args`. One may also instantiate an exception first before raising it and add any attributes to it as desired.

    >>> try:
    ...     raise Exception('spam', 'eggs')
    ... except Exception as inst:
    ...     print(type(inst))    # the exception instance
    ...     print(inst.args)     # arguments stored in .args
    ...     print(inst)          # __str__ allows args to be printed directly,
    ...                          # but may be overridden in exception subclasses
    ...     x, y = inst.args     # unpack args
    ...     print('x =', x)
    ...     print('y =', y)
    ...
    <class 'Exception'>
    ('spam', 'eggs')
    ('spam', 'eggs')
    x = spam
    y = eggs

If an exception has arguments, they are printed as the last part (“detail”) of the message for unhandled exceptions.

Exception handlers don’t just handle exceptions if they occur immediately in the try clause, but also if they occur inside functions that are called (even indirectly) in the try clause. For example:

    >>> def this_fails():
    ...     x = 1/0
    ...
    >>> try:
    ...     this_fails()
    ... except ZeroDivisionError as err:
    ...     print('Handling run-time error:', err)
    ...
    Handling run-time error: division by zero

## 8.4. Raising Εξαιρέσεων

Η δήλωση `raise` επιτρέπει στον προγραμματιστή να αναγκάσει να εμφανιστεί μια καθορισμένη εξαίρεση. Για παράδειγμα:

    >>> raise NameError('HiThere')
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    NameError: HiThere

The sole argument to `raise` indicates the exception to be raised. This must be either an exception instance or an exception class (a class that derives from `Exception`). If an exception class is passed, it will be implicitly instantiated by calling its constructor with no arguments:

    raise ValueError  # shorthand for 'raise ValueError()'

Εάν πρέπει να προσδιορίσετε εάν έχει εγγραφεί μια εξαίρεση, αλλά δεν σκοπεύετε να τη χειριστείτε, μια απλούστερη μορφή της δήλωσης `raise` σας επιτρέπει να κάνετε ξανά raise την εξαίρεση:

    >>> try:
    ...     raise NameError('HiThere')
    ... except NameError:
    ...     print('An exception flew by!')
    ...     raise
    ...
    An exception flew by!
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 2, in <module>
    NameError: HiThere

## 8.5. Αλυσιδωτές Εξαιρέσεις

Εάν παρουσιαστεί μια μη χειριζόμενη (unhandled) εξαίρεση μέσα σε μια ενότητα `except`, θα επισυνάψει την εξαίρεση που θα χειριστεί και θα συμπεριληφθεί στο μήνυμα σφάλματος:

    >>> try:
    ...     open("database.sqlite")
    ... except OSError:
    ...     raise RuntimeError("unable to handle error")
    ...
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 2, in <module>
    FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'database.sqlite'

    During handling of the above exception, another exception occurred:

    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 4, in <module>
    RuntimeError: unable to handle error

Για να υποδείξετε ότι μια εξαίρεση είναι άμεση συνέπεια μιας άλλης, η πρόταση `raise` επιτρέπει μια προαιρετική πρόταση `from`:

    # exc must be exception instance or None.
    raise RuntimeError from exc

Αυτό μπορεί να είναι χρήσιμο όταν μετασχηματίζεται εξαιρέσεις. Για παράδειγμα:

    >>> def func():
    ...     raise ConnectionError
    ...
    >>> try:
    ...     func()
    ... except ConnectionError as exc:
    ...     raise RuntimeError('Failed to open database') from exc
    ...
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 2, in <module>
      File "<stdin>", line 2, in func
    ConnectionError

    The above exception was the direct cause of the following exception:

    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 4, in <module>
    RuntimeError: Failed to open database

Επιτρέπει επίσης την απενεργοποίηση της αυτόματης αλυσίδας εξαιρέσεων χρησιμοποιώντας `from None` idiom:

    >>> try:
    ...     open('database.sqlite')
    ... except OSError:
    ...     raise RuntimeError from None
    ...
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 4, in <module>
    RuntimeError

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την μηχανική αλυσίδων, δείτε Built-in Exceptions.

## 8.6. Εξαιρέσεις που καθορίζονται από το χρήστη

Τα προγράμματα μπορούν να ονομάσουν τις δικές τους εξαιρέσεις δημιουργώντας μια νέα κλάση εξαιρέσεων (δείτε Κλάσεις για περισσότερα σχετικά με τις κλάσεις Python). Οι εξαιρέσεις θα πρέπει συνήθως να προέρχονται από την κλάση `Exception`, είτε άμεσα είτε έμμεσα.

Μπορούν να οριστούν κλάσεις εξαίρεσης που κάνουν οτιδήποτε μπορεί να κάνει οποιαδήποτε άλλη κλάση, αλλά συνήθως διατηρούνται απλές, συχνά προσφέρουν μόνο έναν αριθμό χαρακτηριστικών που επιτρέπουν την εξαγωγή πληροφοριών σχετικά με το σφάλμα από τους χειριστές για την εξαίρεση.

Οι περισσότερες εξαιρέσεις ορίζονται με ονόματα που τελειώνουν σε «Error», παρόμοια με την ονομασία των τυπικών εξαιρέσεων.

Many standard modules define their own exceptions to report errors that may occur in functions they define. More information on classes is presented in chapter Κλάσεις.

## 8.7. Καθορισμός ενεργειών καθαρισμού

Η δήλωση `try` έχει μια άλλη προαιρετική πρόταση που προορίζεται να ορίσει ενέργειες καθαρισμού που πρέπει να εκτελεστούν υπό οποιεσδήποτε συνθήκες. Για παράδειγμα:

    >>> try:
    ...     raise KeyboardInterrupt
    ... finally:
    ...     print('Goodbye, world!')
    ...
    Goodbye, world!
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 2, in <module>
    KeyboardInterrupt

Εάν υπάρχει μια πρόταση `finally`, η πρόταση `finally` θα εκτελεστεί ως η τελευταία εργασία πριν από την ολοκλήρωση της πρότασης `try`. Η πρόταση `finally` εκτελείται είτε όχι η πρόταση `try` παράγει μια εξαίρεση. Τα ακόλουθα σημεία συζητούν πιο περίπλοκες περιπτώσεις όταν εμφανίζεται μια εξαίρεση:

- Εάν παρουσιαστεί μια εξαίρεση κατά την εκτέλεση της πρότασης `try`, η εξαίρεση μπορεί να αντιμετωπιστεί από μια πρόταση `except`, Εάν η εξαίρεση δεν αντιμετωπίζεται από μια πρόταση `except`, η εξαίρεση γίνεται ξανά raise μετά την εκτέλεση της πρότασης `finally`.

- Μια εξαίρεση θα μπορούσε να προκύψει κατά την εκτέλεση μιας πρότασης `except` ή `else`. Και πάλι, η εξαίρεση τίθεται ξανά μετά την εκτέλεση της πρότασης `finally`.

- Εάν η πρόταση `finally` εκτελέσει μια πρόταση `break`, `continue` ή `return`, οι εξαιρέσεις δεν αυξάνονται εκ νέου.

- Εάν η πρόταση `try` φτάσει σε μια δήλωση `break`, `continue` ή `return`, η πρόταση `finally` θα εκτελεστεί ακριβώς πριν από τα `break`, `continue` or `return` της εκτέλεσης της δήλωσης.

- Εάν μια πρόταση `finally` περιλαμβάνει μια δήλωση `return`, η τιμή που επιστρέφεται θα είναι αυτή από την πρόταση `finally` της δήλωσης της `return`, και όχι η τιμή από τη δήλωση `try` της πρότασης `return`.

Για παράδειγμα:

    >>> def bool_return():
    ...     try:
    ...         return True
    ...     finally:
    ...         return False
    ...
    >>> bool_return()
    False

Ένα πιο περίπλοκο παράδειγμα:

    >>> def divide(x, y):
    ...     try:
    ...         result = x / y
    ...     except ZeroDivisionError:
    ...         print("division by zero!")
    ...     else:
    ...         print("result is", result)
    ...     finally:
    ...         print("executing finally clause")
    ...
    >>> divide(2, 1)
    result is 2.0
    executing finally clause
    >>> divide(2, 0)
    division by zero!
    executing finally clause
    >>> divide("2", "1")
    executing finally clause
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
      File "<stdin>", line 3, in divide
    TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'str'

Όπως μπορείτε να δείτε, η πρόταση `finally` εκτελείται σε οποιαδήποτε περίπτωση. Το `TypeError` που δημιουργείται με τη διαίρεση δύο συμβολοσειρών δεν χειρίζεται από την πρόταση `except` και επομένως γίνεται ξανά raise μετά την εκτέλεση του όρου `finally`.

Στις εφαρμογές του πραγματικού κόσμου, η πρόταση `finally` είναι χρήσιμη για την απελευθέρωση εξωτερικών πόρων (όπως αρχεία ή συνδέσεις δικτύου), ανεξάρτητα από το εάν η χρήση του πόρου ήταν επιτυχής.

## 8.8. Προκαθορισμένες ενέργειες καθαρισμού

Μερικά αντικείμενα ορίζουν τις τυπικές ενέργειες καθαρισμού που πρέπει να αναλαμβάνονται όταν το αντικείμενο δεν χρειάζεται πλέον, ανεξάρτητα από το εάν η λειτουργία που χρησιμοποιεί το αντικείμενο πέτυχε ή απέτυχε. Κοιτάξτε το ακόλουθο αντικείμενο, το οποίο προσπαθεί να ανοίξει ένα αρχείο και να εκτυπώσει τα περιεχόμενα του στην οθόνη.

    for line in open("myfile.txt"):
        print(line, end="")

Το πρόβλημα με αυτόν τον κώδικα είναι ότι αφήνει το αρχείο ανοιχτό για απροσδιόριστο χρονικό διάστημα μετά την ολοκλήρωση της εκτέλεσης αυτού του τμήματος του κώδικα. Αυτό δεν είναι πρόβλημα σε απλά σενάρια, αλλά μπορεί να είναι πρόβλημα για μεγαλύτερες εφαρμογές. Η δήλωση `with` επιτρέπει σε αντικείμενα όπως αρχεία να χρησιμοποιούνται με τρόπο που διασφαλίζει ότι καθαρίζονται πάντα άμεσα και σωστά.

    with open("myfile.txt") as f:
        for line in f:
            print(line, end="")

Μετά την εκτέλεση της πρότασης, το αρχείο f είναι πάντα κλειστό, ακόμα και αν παρουσιάστηκε πρόβλημα κατά την επεξεργασία των γραμμών. Τα αντικείμενα που, όπως τα αρχεία παρέχουν προκαθορισμένες ενέργειες καθαρισμού θα το υποδεικνύουν στην τεκμηρίωση τους.