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 une petite « flèche
» pointant vers le premier endroit de la ligne où l'erreur a été
détectée. L'erreur est causée (ou, au moins, a été détectée comme
telle) par le symbole placé *avant* la flèche. 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>
   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't convert 'int' object to str implicitly

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" et "except") est exécutée.

* si aucune exception n'intervient, la clause "except" est sautée et
  l'exécution de l'instruction "try" 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-clé "except", la clause
  "except" correspondante est exécutée, puis l'exécution continue
  après l'instruction "try".

* si une exception intervient et ne correspond à aucune exception
  mentionnée dans la clause "except", elle est transmise à
  l'instruction "try" 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 comme indiqué ci-dessus.

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 tuple entre parenthèses, comme dans cet exemple :

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

Une classe dans une clause "except" est compatible 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 n'est pas compatible avec une classe de base. 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.

La dernière clause "except" peut omettre le(s) nom(s) d'exception(s)
et joue alors le rôle de joker. C'est toutefois à utiliser avec
beaucoup de précautions car il est facile de masquer une vraie erreur
de programmation par ce biais. Elle peut aussi être utilisée pour
afficher un message d'erreur avant de propager l'exception (en
permettant à un appelant de gérer également l'exception) :

   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:
       print("Unexpected error:", sys.exc_info()[0])
       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".

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 une instance d'exception avec
les arguments stockés dans "instance.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". Il est possible de construire une exception, y ajouter ses
attributs, puis la lever plus tard.

   >>> 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

Si une exception a un argument, il est affiché dans la dernière partie
du message des exceptions non gérées.

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>
   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 "Exception"). 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>
   NameError: HiThere


8.5. 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 peuvent être définies pour faire tout ce
qu'une autre classe peut faire. Elles sont le plus souvent gardées
assez simples, n'offrant que les attributs permettant aux
gestionnaires de ces exceptions d'extraire les informations relatives
à l'erreur qui s'est produite. Lorsque l'on crée un module qui peut
déclencher plusieurs types d'erreurs distincts, une pratique courante
est de créer une classe de base pour l'ensemble des exceptions
définies dans ce module et de créer des sous-classes spécifiques
d'exceptions pour les différentes conditions d'erreurs :

   class Error(Exception):
       """Base class for exceptions in this module."""
       pass

   class InputError(Error):
       """Exception raised for errors in the input.

       Attributes:
           expression -- input expression in which the error occurred
           message -- explanation of the error
       """

       def __init__(self, expression, message):
           self.expression = expression
           self.message = message

   class TransitionError(Error):
       """Raised when an operation attempts a state transition that's not
       allowed.

       Attributes:
           previous -- state at beginning of transition
           next -- attempted new state
           message -- explanation of why the specific transition is not allowed
       """

       def __init__(self, previous, next, message):
           self.previous = previous
           self.next = next
           self.message = message

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. Plus d'informations sur les classes sont présentées dans
le chapitre Classes.


8.6. 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>
   KeyboardInterrupt

If a "finally" clause is present, the "finally" clause will execute as
the last task before the "try" statement completes. The "finally"
clause runs whether or not the "try" statement produces an exception.
The following points discuss more complex cases when an exception
occurs:

* If an exception occurs during execution of the "try" clause, the
  exception may be handled by an "except" clause. If the exception is
  not handled by an "except" clause, the exception is re-raised after
  the "finally" clause has been executed.

* An exception could occur during execution of an "except" or "else"
  clause. Again, the exception is re-raised after the "finally" clause
  has been executed.

* If the "try" statement reaches a "break", "continue" or "return"
  statement, the "finally" clause will execute just prior to the
  "break", "continue" or "return" statement's execution.

* If a "finally" clause includes a "return" statement, the returned
  value will be the one from the "finally" clause's "return"
  statement, not the value from the "try" clause's "return" statement.

For example:

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

A more complicated example:

   >>> 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'

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.


8.7. 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.
