Summary
This chapter explains how to identify syntax errors and runtime exceptions in Python and demonstrates using try and except blocks to catch specific exceptions (e.g., ZeroDivisionError) and handle them gracefully to prevent code crashes.

General domain of usage
File input/output operations

エラー処理は、予期しない問題に適切に対応できるようにするため、すべてのプログラマーにとって重要なスキルです。本章では、遭遇する可能性のあるエラーや例外の種類と、それらを try および except ブロックを使って処理する方法について解説します。

## Pythonにおけるエラーと例外の種類

Pythonでは、エラーを主に2つのタイプに分類します：構文エラーと例外です。

### 構文エラー
構文エラーは、パーサーが不正な文を検出したときに発生します。これは、タイプミスや括弧の閉じ忘れ、インデントの誤りなどが原因です。以下はその例です:

これは、閉じ括弧が抜けているため、構文エラー（**SyntaxError**）となります。

### 例外または実行時エラー
例外は、<u>実行中に検出されるエラー</u>です。よくある例外には以下のものがあります：

- **IndexError**：存在しないインデックスへのアクセス；
- **ValueError**：不正な値の引数を渡した場合；
- **TypeError**：データ型の不一致（例：文字列と整数の加算など）；
- **ZeroDivisionError**：ゼロによる除算；
- **FileNotFoundError**：存在しないファイルへのアクセス。



以下は、各下位レベルのエラーがその上位のエラーを継承する例外階層です。これは、**Exception** のような上位レベルの例外を捕捉すると、その派生した「子」エラーもすべて捕捉されることを意味します。すべてのエラーを覚える必要はありませんが、黄色で強調表示されているものは最も一般的であり、特に注意が必要です。


## try, except ブロック

例外を効果的に処理するために、Python では `try` と `except` ブロックを使用します。これにより、エラーが発生してもプログラムを継続できます。

### try, except ブロックの例

try:
    # Attempt to divide by zero
    result = 10 / 0
    print("The result is", result)
except ZeroDivisionError:
    # This code runs if the ZeroDivisionError is raised
    print("Attempted to divide by zero.")

割り算が可能な場合（つまり、ゼロ以外の数で割る場合）、tryブロック内のprint文が実行され、exceptブロックはスキップされます。exceptブロックは、指定されたエラーが発生したときのみ実行されます。


import unittest
import user_code
import ast
import re   
import unittest
import importlib
import io
from contextlib import redirect_stdout

class TestTask(unittest.TestCase):
    def test_value_error_handled(self):
        import user_code
        importlib.reload(user_code)
        f = io.StringIO()
        with redirect_stdout(f):
            user_code.test_type_conversion()
        output = normalize_text(f.getvalue())
        expected = normalize_text('Handled ValueError: could not convert string to int.')
        _dynamic_test(
            self,
            expected in output,
            "Correctly handled ValueError with expected message.",
            f"Expected output: '{expected}' not found in: '{output}'",
        )

    def test_index_error_handled(self):
        import user_code
        importlib.reload(user_code)
        f = io.StringIO()
        with redirect_stdout(f):
            user_code.test_list_access()
        output = normalize_text(f.getvalue())
        expected = normalize_text('Handled IndexError: list index out of range.')
        _dynamic_test(
            self,
            expected in output,
            "Correctly handled IndexError with expected message.",
            f"Expected output: '{expected}' not found in: '{output}'",
        )

def _dynamic_test(test_case, condition, success_message, failure_message):
    if condition:
        test_case._testMethodName = success_message
        test_case.assertTrue(True, success_message)
    else:
        test_case._testMethodName = failure_message
        test_case.fail(failure_message)

def normalize_text(text):
    text = text.lower()
    text = re.sub(r"\\s{2,}", " ", text)
    text = re.sub(r"\\s*([,:?])\\s*", r"\\1 ", text)
    return text.strip()

def change_var(code: str, var_name: str, value: str) -> str:
    tree = ast.parse(code)
    lines = code.splitlines()
    changed = False
    # Collect all assignment nodes to modify
    assign_nodes = [
        (i, node)
        for i, node in enumerate(tree.body)
        if isinstance(node, ast.Assign)
        and any(isinstance(target, ast.Name) and target.id == var_name for target in node.targets)
    ]

    # If nothing to change, return unmodified code
    if not assign_nodes:
        return code

    # Perform replacements for all matching assignments (from last to first to not break line offsets)
    for i, node in reversed(assign_nodes):
        start_line = node.lineno - 1
        line = lines[start_line]
        indent = ' ' * (len(line) - len(line.lstrip()))
        lines[start_line] = f"{indent}{var_name} = {value}"
        next_line = len(lines)
        for next_node in tree.body[i+1:]:
            if hasattr(next_node, 'lineno'):
                next_line = next_node.lineno - 1
                break
        if next_line > start_line + 1:
            lines[start_line+1:next_line] = []
        changed = True

    return '\\n'.join(lines) if changed else code

if __name__ == "__main__":
    unittest.main()


test_main.py

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Pythonにおけるエラー処理の基礎：コードクラッシュの防止

Pythonにおけるエラーと例外の種類

構文エラー

例外または実行時エラー

try, except ブロック

try, except ブロックの例

解答