4. エラー処理

try-except文の使用
複数の例外の処理
elseとfinallyの使用
例外の再発生
カスタム例外の作成

エラー処理はプログラミングにおいて非常に重要な概念です。Pythonでは、try-except文を使用してエラー処理を行います。これにより、プログラムが予期せぬエラーに遭遇した際に、適切に対応することができます。

以下、Pythonのエラー処理について詳しく説明し、サンプルコードを交えて解説します。

1. 基本的な`try-except`文の使用

最も基本的なエラー処理は、try-except文を使用することです。

try:
    # エラーが発生する可能性のあるコード
    result = 10 / 0
except ZeroDivisionError:
    # エラーが発生した場合の処理
    print("0で割ることはできません")

この例では、0で割ろうとしているためZeroDivisionErrorが発生します。exceptブロックでこのエラーをキャッチし、適切なメッセージを表示しています。

2. 複数の例外の処理

複数の種類の例外を個別に処理することもできます。

try:
    num = int(input("数字を入力してください: "))
    result = 10 / num
except ValueError:
    print("有効な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")

この例では、ユーザーの入力が数字でない場合はValueErrorが、0の場合はZeroDivisionErrorが発生します。それぞれに対して適切な処理を行っています。

3. `else`と`finally`の使用

try-except文にはelseとfinallyブロックを追加することができます。

try:
    file = open("example.txt", "r")
    content = file.read()
except FileNotFoundError:
    print("ファイルが見つかりません")
else:
    print("ファイルの内容:", content)
finally:
    file.close()

elseブロックは例外が発生しなかった場合に実行されます。finallyブロックは例外の発生有無に関わらず常に実行されます。この例では、ファイルを開く操作が成功した場合にのみ内容を表示し、成功・失敗に関わらずファイルを閉じています。

4. 例外の再発生

場合によっては、例外をキャッチした後に再度発生させたいことがあります。

def process_data(data):
    try:
        result = data['key'] / 0
    except KeyError:
        print("必要なキーが見つかりません")
        raise  # KeyErrorを再発生させる
    except ZeroDivisionError:
        print("0での除算が行われました")
        raise ValueError("無効な操作です")  # 新しい例外を発生させる

try:
    process_data({'key': 0})
except ValueError as e:
    print("エラーが発生しました:", str(e))

この例では、process_data関数内でKeyErrorをキャッチした場合はそのまま再発生させ、ZeroDivisionErrorの場合は新たにValueErrorを発生させています。

5. カスタム例外の作成

独自の例外クラスを作成することで、より具体的なエラー処理が可能になります。

class InvalidAgeError(Exception):
    pass

def verify_age(age):
    if age < 0:
        raise InvalidAgeError("年齢は0以上である必要があります")
    elif age > 120:
        raise InvalidAgeError("年齢が現実的ではありません")
    else:
        print("有効な年齢です")

try:
    verify_age(150)
except InvalidAgeError as e:
    print("エラー:", str(e))

この例では、InvalidAgeErrorという独自の例外クラスを定義し、年齢の検証に使用しています。

エラー処理を適切に行うことで、プログラムの堅牢性が向上し、予期せぬ状況でも適切に対応できるようになります。ただし、過剰なエラー処理はコードの可読性を下げる可能性があるため、バランスを取ることが重要です。

これらの例を参考に、実際のプロジェクトでエラー処理を実装してみてください。様々な状況でエラー処理を行うことで、より信頼性の高いプログラムを作成することができます。