8. Erreurs et exceptions¶
Jusqu'ici, les messages d'erreurs ont seulement été mentionnés. Mais si vous avez essayé les exemples vous avez certainement vu plus que cela. En fait, il y a au moins deux types d'erreurs à distinguer : les erreurs de syntaxe et les exceptions.
8.1. Les erreurs de syntaxe¶
Les erreurs de syntaxe, qui sont des erreurs d'analyse du code, sont peut-être celles que vous rencontrez le plus souvent lorsque vous êtes encore en phase d'apprentissage de Python :
>>> while True print('Hello world')
File "<stdin>", line 1
while True print('Hello world')
^^^^^
SyntaxError: invalid syntax
L'analyseur indique la ligne incriminée et affiche de petites « flèches » pointant vers le symbole de la ligne où l'erreur a été détectée. L'erreur peut être causée par l'absence d'un symbole avant le symbole indiqué. Dans cet exemple la flèche est sur la fonction print()
car il manque deux points (':'
) juste avant. Le nom du fichier et le numéro de ligne sont affichés pour vous permettre de localiser facilement l'erreur lorsque le code provient d'un script.
8.2. Exceptions¶
Même si une instruction ou une expression est syntaxiquement correcte, elle peut générer une erreur lors de son exécution. Les erreurs détectées durant l'exécution sont appelées des exceptions et ne sont pas toujours fatales : nous apprendrons bientôt comment les traiter dans vos programmes. La plupart des exceptions toutefois ne sont pas prises en charge par les programmes, ce qui génère des messages d'erreurs comme celui-ci :
>>> 10 * (1/0)
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
10 * (1/0)
~^~
ZeroDivisionError: division by zero
>>> 4 + spam*3
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
4 + spam*3
^^^^
NameError: name 'spam' is not defined
>>> '2' + 2
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
'2' + 2
~~~~^~~
TypeError: can only concatenate str (not "int") to str
La dernière ligne du message d'erreur indique ce qui s'est passé. Les exceptions peuvent être de différents types et ce type est indiqué dans le message : les types indiqués dans l'exemple sont ZeroDivisionError
, NameError
et TypeError
. Le texte affiché comme type de l'exception est le nom de l'exception native qui a été déclenchée. Ceci est vrai pour toutes les exceptions natives mais n'est pas une obligation pour les exceptions définies par l'utilisateur (même si c'est une convention bien pratique). Les noms des exceptions standards sont des identifiants natifs (pas des mots-clef réservés).
Le reste de la ligne fournit plus de détails en fonction du type de l'exception et de ce qui l'a causée.
La partie précédente du message d'erreur indique le contexte dans lequel s'est produite l'exception, sous la forme d'une trace de pile d'exécution. En général, celle-ci contient les lignes du code source ; toutefois, les lignes lues à partir de l'entrée standard ne sont pas affichées.
Vous trouvez la liste des exceptions natives et leur signification dans Exceptions natives.
8.3. Gestion des exceptions¶
Il est possible d'écrire des programmes qui prennent en charge certaines exceptions. Regardez l'exemple suivant, qui demande une saisie à l'utilisateur jusqu'à ce qu'un entier valide ait été entré, mais permet à l'utilisateur d'interrompre le programme (en utilisant Control-C ou un autre raccourci que le système accepte) ; notez qu'une interruption générée par l'utilisateur est signalée en levant l'exception KeyboardInterrupt
.
>>> while True:
... try:
... x = int(input("Please enter a number: "))
... break
... except ValueError:
... print("Oops! That was no valid number. Try again...")
...
L'instruction try
fonctionne comme ceci :
premièrement, la clause try (instruction(s) placée(s) entre les mots-clés
try
etexcept
) est exécutée.si aucune exception n'intervient, la clause
except
est sautée et l'exécution de l'instructiontry
est terminée.si une exception intervient pendant l'exécution de la clause
try
, le reste de cette clause est sauté. Si le type d'exception levée correspond à un nom indiqué après le mot-cléexcept
, la clauseexcept
correspondante est exécutée, puis l'exécution continue après le bloctry
/except
.si une exception intervient et ne correspond à aucune exception mentionnée dans la clause
except
, elle est transmise à l'instructiontry
de niveau supérieur ; si aucun gestionnaire d'exception n'est trouvé, il s'agit d'une exception non gérée et l'exécution s'arrête avec un message.
Une instruction try
peut comporter plusieurs clauses except
pour permettre la prise en charge de différentes exceptions. Mais un seul gestionnaire, au plus, sera exécuté. Les gestionnaires ne prennent en charge que les exceptions qui interviennent dans la clause try
correspondante, pas dans d'autres gestionnaires de la même instruction try
. Mais une même clause except
peut citer plusieurs exceptions sous la forme d'un n-uplet entre parenthèses, comme dans cet exemple :
... except (RuntimeError, TypeError, NameError):
... pass
Une classe dans une clause except
correspond avec une exception si elle est de la même classe ou d'une de ses classes dérivées. Mais l'inverse n'est pas vrai, une clause except
spécifiant une classe dérivée ne correspond pas avec une classe mère. Par exemple, le code suivant affiche B, C et D dans cet ordre :
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")
Notez que si les clauses except
avaient été inversées (avec except B
en premier), il aurait affiché B, B, B — la première clause except
qui correspond est déclenchée.
Quand une exception intervient, une valeur peut lui être associée, que l'on appelle l'argument de l'exception. La présence de cet argument et son type dépendent du type de l'exception.
La clause except
peut spécifier un nom de variable après le nom de l'exception. Cette variable est liée à l'instance d'exception avec les arguments stockés dans l'attribut args
. Pour plus de commodité, l'instance de l'exception définit la méthode __str__()
afin que les arguments puissent être affichés directement sans avoir à référencer .args
.
>>> try:
... raise Exception('spam', 'eggs')
... except Exception as inst:
... print(type(inst)) # the exception type
... 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
La sortie produite par __str__()
de l'exception est affichée en dernière partie (« détail ») du message des exceptions qui ne sont pas gérées.
BaseException
est la classe mère de toutes les exceptions. Une de ses sous-classes, Exception
, est la classe mère de toutes les exceptions non fatales. Les exceptions qui ne sont pas des sous-classes de Exception
ne sont normalement pas gérées, car elles sont utilisées pour indiquer que le programme doit se terminer. C'est le cas de SystemExit
qui est levée par sys.exit()
et KeyboardInterrupt
qui est levée quand l'utilisateur souhaite interrompre le programme.
Exception
peut être utilisée pour intercepter (presque) tous les cas. Cependant, une bonne pratique consiste à être aussi précis que possible dans les types d'exception que l'on souhaite gérer et autoriser toutes les exceptions non prévues à se propager.
La manière la plus utilisée pour gérer une Exception
consiste à afficher ou journaliser l'exception et ensuite la lever à nouveau afin de permettre à l'appelant de la gérer à son tour :
import sys
try:
f = open('myfile.txt')
s = f.readline()
i = int(s.strip())
except OSError as err:
print("OS error:", err)
except ValueError:
print("Could not convert data to an integer.")
except Exception as err:
print(f"Unexpected {err=}, {type(err)=}")
raise
L'instruction try
… except
accepte également une clause else
optionnelle qui, lorsqu'elle est présente, doit se placer après toutes les clauses except
. Elle est utile pour du code qui doit être exécuté lorsqu'aucune exception n'a été levée par la clause try
. Par exemple :
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()
Il vaut mieux utiliser la clause else
plutôt que d'ajouter du code à la clause try
car cela évite de capturer accidentellement une exception qui n'a pas été levée par le code initialement protégé par l'instruction try
… except
.
Les gestionnaires d'exceptions n'interceptent pas que les exceptions qui sont levées immédiatement dans leur clause try
, mais aussi celles qui sont levées au sein de fonctions appelées (parfois indirectement) dans la clause try
. Par exemple :
>>> 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. Déclencher des exceptions¶
L'instruction raise
permet au programmeur de déclencher une exception spécifique. Par exemple :
>>> raise NameError('HiThere')
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
raise NameError('HiThere')
NameError: HiThere
Le seul argument à raise
indique l'exception à déclencher. Cela peut être soit une instance d'exception, soit une classe d'exception (une classe dérivée de BaseException
, telle que Exception
ou une de ses sous-classes). Si une classe est donnée, elle est implicitement instanciée via l'appel de son constructeur, sans argument :
raise ValueError # shorthand for 'raise ValueError()'
Si vous avez besoin de savoir si une exception a été levée mais que vous n'avez pas intention de la gérer, une forme plus simple de l'instruction raise
permet de propager l'exception :
>>> 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>
raise NameError('HiThere')
NameError: HiThere
8.5. Chaînage d'exceptions¶
Si une exception non gérée se produit à l'intérieur d'une section except
, l'exception en cours de traitement est jointe à l'exception non gérée et incluse dans le message d'erreur :
>>> try:
... open("database.sqlite")
... except OSError:
... raise RuntimeError("unable to handle error")
...
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 2, in <module>
open("database.sqlite")
~~~~^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
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>
raise RuntimeError("unable to handle error")
RuntimeError: unable to handle error
Pour indiquer qu'une exception est la conséquence directe d'une autre, l'instruction raise
autorise une clause facultative from
:
# exc must be exception instance or None.
raise RuntimeError from exc
Cela peut être utile lorsque vous transformez des exceptions. Par exemple :
>>> 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>
func()
~~~~^^
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>
raise RuntimeError('Failed to open database') from exc
RuntimeError: Failed to open database
Cela permet également de désactiver le chaînage automatique des exceptions à l'aide de l'idiome from None
:
>>> try:
... open('database.sqlite')
... except OSError:
... raise RuntimeError from None
...
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 4, in <module>
raise RuntimeError from None
RuntimeError
Pour plus d'informations sur les mécanismes de chaînage, voir Exceptions natives.
8.6. Exceptions définies par l'utilisateur¶
Les programmes peuvent nommer leurs propres exceptions en créant une nouvelle classe d'exception (voir Classes pour en savoir plus sur les classes de Python). Les exceptions sont typiquement dérivées de la classe Exception
, directement ou non.
Les classes d'exceptions sont des classes comme les autres, et peuvent donc utiliser toutes les fonctionnalités des classes. Néanmoins, en général, elles demeurent assez simples, et se contentent d'offrir des attributs qui permettent aux gestionnaires de ces exceptions d'extraire les informations relatives à l'erreur qui s'est produite.
La plupart des exceptions sont définies avec des noms qui se terminent par "Error", comme les exceptions standards.
Beaucoup de modules standards définissent leurs propres exceptions pour signaler les erreurs possibles dans les fonctions qu'ils définissent.
8.7. Définition d'actions de nettoyage¶
L'instruction try
a une autre clause optionnelle qui est destinée à définir des actions de nettoyage devant être exécutées dans certaines circonstances. Par exemple :
>>> try:
... raise KeyboardInterrupt
... finally:
... print('Goodbye, world!')
...
Goodbye, world!
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 2, in <module>
raise KeyboardInterrupt
KeyboardInterrupt
Si la clause finally
est présente, la clause finally
est la dernière tâche exécutée avant la fin du bloc try
. La clause finally
se lance que le bloc try
produise une exception ou non. Les prochains points parlent de cas plus complexes lorsqu'une exception apparait :
Si une exception se produit durant l'exécution de la clause
try
, elle peut être récupérée par une clauseexcept
. Si l'exception n'est pas récupérée par une clauseexcept
, l'exception est levée à nouveau après que la clausefinally
a été exécutée.Une exception peut se produire durant l'exécution d'une clause
except
ouelse
. Encore une fois, l'exception est reprise après que la clausefinally
a été exécutée.Si dans l'exécution d'un bloc
finally
, on atteint une instructionbreak
,continue
oureturn
, alors les exceptions ne sont pas reprises.Si dans l'exécution d'un bloc
try
, on atteint une instructionbreak
,continue
oureturn
, alors la clausefinally
s'exécute juste avant l'exécution debreak
,continue
oureturn
.Si la clause
finally
contient une instructionreturn
, la valeur retournée sera celle dureturn
de la clausefinally
, et non la valeur dureturn
de la clausetry
.
Par exemple :
>>> def bool_return():
... try:
... return True
... finally:
... return False
...
>>> bool_return()
False
Un exemple plus compliqué :
>>> 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>
divide("2", "1")
~~~~~~^^^^^^^^^^
File "<stdin>", line 3, in divide
result = x / y
~~^~~
TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'str'
Comme vous pouvez le voir, la clause finally
est exécutée dans tous les cas. L'exception de type TypeError
, déclenchée en divisant deux chaînes de caractères, n'est pas prise en charge par la clause except
et est donc propagée après que la clause finally
a été exécutée.
Dans les vraies applications, la clause finally
est notamment utile pour libérer des ressources externes (telles que des fichiers ou des connexions réseau), quelle qu'ait été l'utilisation de ces ressources.
8.8. Actions de nettoyage prédéfinies¶
Certains objets définissent des actions de nettoyage standards qui doivent être exécutées lorsque l'objet n'est plus nécessaire, indépendamment du fait que l'opération ayant utilisé l'objet ait réussi ou non. Regardez l'exemple suivant, qui tente d'ouvrir un fichier et d'afficher son contenu à l'écran
for line in open("myfile.txt"):
print(line, end="")
Le problème avec ce code est qu'il laisse le fichier ouvert pendant une durée indéterminée après que le code a fini de s'exécuter. Ce n'est pas un problème avec des scripts simples, mais peut l'être au sein d'applications plus conséquentes. L'instruction with
permet d'utiliser certains objets comme des fichiers d'une façon qui assure qu'ils seront toujours nettoyés rapidement et correctement.
with open("myfile.txt") as f:
for line in f:
print(line, end="")
Après l'exécution du bloc, le fichier f est toujours fermé, même si un problème est survenu pendant l'exécution de ces lignes. D'autres objets qui, comme pour les fichiers, fournissent des actions de nettoyage prédéfinies l'indiquent dans leur documentation.
8.10. Enrichissement des exceptions avec des notes¶
Quand une exception est créée pour être levée, elle est généralement initialisée avec des informations décrivant l'erreur qui s'est produite. Il existe des cas où il est utile d'ajouter des informations après que l'exception a été interceptée. Dans ce but, les exceptions ont une méthode add_note(note)
qui reçoit une chaîne et l'ajoute à la liste des notes de l'exception. L'affichage de la pile de trace standard inclut toutes les notes, dans l'ordre dans lequel elles ont été ajoutées, après l'exception.
>>> try:
... raise TypeError('bad type')
... except Exception as e:
... e.add_note('Add some information')
... e.add_note('Add some more information')
... raise
...
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 2, in <module>
raise TypeError('bad type')
TypeError: bad type
Add some information
Add some more information
>>>
Par exemple, lors de la collecte d'exceptions dans un groupe d'exceptions, il est probable que vous souhaitiez ajouter des informations de contexte aux erreurs individuelles. Dans ce qui suit, chaque exception du groupe est accompagnée d'une note indiquant quand cette erreur s'est produite.
>>> def f():
... raise OSError('operation failed')
...
>>> excs = []
>>> for i in range(3):
... try:
... f()
... except Exception as e:
... e.add_note(f'Happened in Iteration {i+1}')
... excs.append(e)
...
>>> raise ExceptionGroup('We have some problems', excs)
+ Exception Group Traceback (most recent call last):
| File "<stdin>", line 1, in <module>
| raise ExceptionGroup('We have some problems', excs)
| ExceptionGroup: We have some problems (3 sub-exceptions)
+-+---------------- 1 ----------------
| Traceback (most recent call last):
| File "<stdin>", line 3, in <module>
| f()
| ~^^
| File "<stdin>", line 2, in f
| raise OSError('operation failed')
| OSError: operation failed
| Happened in Iteration 1
+---------------- 2 ----------------
| Traceback (most recent call last):
| File "<stdin>", line 3, in <module>
| f()
| ~^^
| File "<stdin>", line 2, in f
| raise OSError('operation failed')
| OSError: operation failed
| Happened in Iteration 2
+---------------- 3 ----------------
| Traceback (most recent call last):
| File "<stdin>", line 3, in <module>
| f()
| ~^^
| File "<stdin>", line 2, in f
| raise OSError('operation failed')
| OSError: operation failed
| Happened in Iteration 3
+------------------------------------
>>>