[Python]파이썬 예외 처리 마스터하기

예외 처리는 프로그래밍에서 필수적인 요소입니다. 코드를 작성할 때 발생할 수 있는 예기치 않은 상황에 대비하는 것은 안정성과 신뢰성을 높이는 데 중요한 역할을 합니다. 이번 글에서는 python에서의 예외 처리에 대해 자세히 알아보겠습니다.

≣ 목차

• 예외의 종류🐶
• 모든 예외 처리 (try - except)🐯
• 특정 예외 처리🦓
• else 문과 finally문🦊
• 강제로 예외 발생시키기 (raise)🐲
• 사용자 예외 클래스🙉
• 핵심 내용👀

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1. 예외의 종류🐶

▶ SyntaxError: 파이썬 코드가 올바른 문법에 맞지 않아 발생하는 오류입니다.

print('test)  # 따옴표가 닫히지 않음
print('Hello'))  # 괄호가 한 쌍 더 많음

▶ NameError: 정의되지 않은 변수를 참조하려고 할 때 발생하는 오류입니다.

a = 10
b = 15
print(c)

▶ ZeroDivisionError : 0으로 나누려고 할 때 발생하는 오류입니다.

print(10 / 0)

▶Index Error: 시퀀스의 범위를 벗어난 인덱스를 사용하려고 할 때 발생하는 오류입니다.

x = [1, 2, 3]
print(x[3])

▶KeyError: 존재하지 않는 키를 딕셔너리에서 참조하려고 할 때 발생하는 오류입니다.

dic = {'name':'홍길동', 'age':20}
print(dic['hobby']) # 에러
print(dic.get('hobby')) # 에러 안나고 None을 반환

▶ValueError: 함수나 연산에 전달된 인자의 값이 유효하지 않을 때 발생하는 오류입니다.

x = [1, 4, 10]
x.remove(100) # 값 100 제거 -> 오류

▶TypeError: 잘못된 자료형으로 수행된 연산이나 함수 호출로 인해 발생하는 오류입니다.

x = [1, 2] # 리스트
y = (1, 2) # 튜플
z = 'Hello' # 문자열
print(x + y + z) # 서로 다른 자료형이기 때문에 성립 안 됨

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2. 모든 예외 처리 (try - except)🐯

try-except 문은 예외 처리를 위한 파이썬의 기본적인 구문입니다. 이 구문은 예외가 발생할 수 있는 코드 블록을 try 블록 안에 넣고, 예외가 발생했을 때 처리할 코드를 except 블록에 넣습니다. try 블록 내에서 예외가 발생하면 파이썬은 해당 예외를 처리하기 위해 except 블록으로 이동합니다. try-except 구문을 사용하면 예외가 발생할 수 있는 부분을 감싸서 프로그램이 중단되는 것을 방지할 수 있습니다. 예외가 발생하면 프로그램이 비정상적으로 종료되는 것을 막고, 대신에 사용자가 이해하기 쉬운 오류 메시지를 출력할 수 있습니다.

예를 들어, 파일을 열 때 해당 파일이 존재하지 않는 경우에 대비하여 try-except 구문을 사용할 수 있습니다. try 블록에서 파일을 열려고 시도하고, 파일이 존재하지 않으면 발생하는 FileNotFoundError 예외를 처리할 수 있습니다.

try:
    with open('nonexistent_file.txt', 'r') as file:
        content = file.read()
    print("파일 내용:", content)
except FileNotFoundError:
    print("파일을 찾을 수 없습니다.")

이렇게 하면 프로그램이 FileNotFoundError를 발생시키지 않고 예외를 처리하여 프로그램이 비정상적으로 종료되지 않습니다. 대신에 파일을 찾을 수 없다는 메시지를 사용자에게 보여줄 수 있습니다.

try:
    num = int(input('정수를 입력하세요: '))
    print('원의 반지름: {}'.format(num))
    print('원의 둘레: {}'.format(num * 3.14 * 2))
    print('원의 넓이: {}'.format(num * num * 3.14))
except:
    print('입력한 값이 올바른 정수가 아닙니다.')

위 코드는 사용자로부터 정수를 입력받아 원의 반지름으로 사용하고, 이를 이용하여 원의 둘레와 넓이를 계산하여 출력하는 예제입니다. 사용자가 올바르지 않은 값을 입력할 경우 프로그램이 비정상적으로 종료되지 않고, 대신에 오류 메시지를 출력하여 사용자에게 적절한 안내를 제공합니다.

try:
    height = input('키를 입력하세요 >>> ')
    height = round(height)  # 반올림 함수에 문자열이 전달되어 예외 발생
    print('입력하신 키는 {}cm로 처리됩니다.'.format(height))
except:
    print('입력한 값의 형식이 올바르지 않습니다.')

위 코드는 사용자로부터 키를 입력받아 소수점 이하를 반올림하여 처리하는 예제입니다. 이 코드를 실행할 때 사용자가 숫자가 아닌 값을 입력하면 프로그램이 비정상적으로 종료되지 않고, 대신에 예외가 처리되어 오류 메시지를 출력합니다.
except 블록에서 예외 객체를 받아온 후, 해당 객체를 출력하거나 그 안에 포함된 정보를 활용함으로써 예외 메시지를 처리할 수도 있습니다. 이를 통해 예외 객체 안에 있는 메시지가 출력되어 해당 예외가 어떤 내용으로 발생했는지 파악할 수 있습니다.

a = [10, 20, 30, 40, 50]

try:
    print(a[10])

except IndexError as e:
    # 예외 객체 e의 내용을 출력
    print("예외 메시지:", e)

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3.특정 예외 처리🦓

특정 예외만 처리하는 방식은 expect 블록을 사용하여 각각의 예외에 대해 별도로 처리하는 것입니다. 이 방식을 사용하면 각각의 예외에 대해 구체적으로 처리할 수 있어 가독성이 높아지고, 코드의 유지보수성도 좋아집니다.

try:
    a = int(input('제수를 입력하세요: '))
    b = int(input('피제수를 입력하세요: '))
    result = a / b
    print('{} / {} = {}'.format(a, b, result))

except ZeroDivisionError:
    print('0으로 나눌 수 없습니다.')

except ValueError:
    print('정수만 입력할 수 있습니다.')

예를 들어, 파이썬에서 0으로 나누는 경우 ZeroDivisionError 와 정수로 변환할 수 없는 경우 ValueError에 대해 각각 다른 메시지를 출력하고자 한다면, 다음과 같이 코드를 작성할 수 있습니다. 이렇게 하면 ZeroDivisionError가 발생하면 "0으로 나눌 수 없습니다."가 출력되고, ValueError가 발생하면 "정수만 입력할 수 있습니다."가 출력됩니다. 다른 예외가 발생한 경우는 이 except 블록에 해당하지 않으므로 해당 예외는 상위 블록에서 처리됩니다.

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4. else 문과 finally문🦊

else와 finally 블록은 예외 처리에 사용되는 두 가지 보조 블록입니다.

▶else 블록:

• try 블록 안의 코드가 예외를 발생시키지 않았을 때 실행되는 블록입니다.
• 어떤 예외도 발생하지 않았을 때 실행할 코드를 else 블록에 작성합니다.
• else는 반드시 except 뒤에 사용해야 합니다.

▶finally 블록:

• try 블록 안의 코드 실행 여부와 관계없이 항상 실행되는 블록입니다.
• 주로 리소스를 정리하거나 정리 코드를 실행하는 데 사용됩니다.
• try는 단독으로 사용할 수 없으며, 반드시 except 또는 finally 구문과 함께 사용해야 합니다.

try: # 예외가 발생할 가능성이 있는 코드
	filename = input('열고자 하는 파일명을 입력하세요 >>> ')
	file = open(filename,'rt') # 파일 열기
    
except FileNotFoundError: # 예외가 발생했을 때 실행
	print('{} 파일이 존재하지 않습니다.'.format(filename))
    
else: # 예외가 발생하지 않았을 때 (정상적)
	buffer = file.read()
	print(buffer)
	file.close() # 파일 닫기
    
finally:
	print('프로그램을 종료합니다!')

try 블록 안에는 예외가 발생할 가능성이 있는 코드가 들어갑니다. 이 경우 사용자로부터 파일명을 입력받고, 해당 파일을 열려고 시도합니다. except FileNotFoundError 는 파일을 찾을 수 없는 경우 발생하는 예외를 처리합니다. 이 경우 파일이 존재하지 않는다는 메시지를 출력합니다. else 블록은 예외가 발생하지 않았을 때 실해오디는 블록입니다. 파일을 성공적으로 열었다면 파일의 내용을 읽고 출력합니다. 그리고 파일을 닫습니다. finally 블록은 예외 여부와 관계없이 항상 실행되는 블록입니다. 프로그램이 종료되기 전에 실행되며, 여기서는 "프로그램을 종료합니다!" 메시지를 출력합니다.

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5. 강제로 예외 발생시키기🐲

강제로 예외를 발생시키는 것은 프로그래머가 코드의 특정 상황에서 예외를 발생시키는 것을 말합니다. 이는 프로그램의 특정 조건이 충족되지 않았거나 예상치 못한 문제가 발생했을 때, 명시적으로 예외를 발생시켜 이를 처리할 수 있도록 하는 방법입니다. 파이썬에서는 raise 키워드를 사용하여 예외를 강제로 발생시킬 수 있습니다. raise 키워드는 다음과 같이 사용됩니다.

raise 예외클래스(예외메시지)

여기서 예외클래스는 발생시키고자 하는 예외의 클래스를 나타내며 예외메세지는 발생한 예외에 대한 설명을 포함한 문자열입니다. 예를 들어, 사용자로부터 입력을 받아 음수가 입력되었을 때 예외를 발생시키는 경우를 생각해 봅시다. 이때 ValueError 예외를 발생시키고 사용자에게 음수를 입력하지 말라는 메시지를 출력할 수 있습니다.

num = int(input("양수를 입력하세요: "))
if num < 0:
    raise ValueError("음수는 입력할 수 없습니다.")

이렇게 하면 사용자가 음수를 입력할 경우 ValueError 예외가 발생하며, 해당 예외에는 "음수는 입력할 수 없습니다."라는 메세지가 포함됩니다. 이러한 방식을 사용하면 프로그램이 예상치 못한 조건에 직면했을 때, 해당 상황을 명확하게 처리할 수 있습니다.

pass 키워드는 예외 처리에서 주로 사용되며, 특정 예외가 발생했을 때 아무런 동작을 하지 않고 그냥 넘어가는 역할을 합니다. 예외 처리 구문에서는 특정 예외에 대한 처리 코드를 작성해야 하지만, 때로는 아직 해당 예외를 처리할 구체적인 내용이 없을 때가 있습니다. 이런 경우에 pass를 사용하여 해당 예외를 넘어가고 다음 코드를 실행합니다. 이렇게 함으로써 프로그램이 멈추지 않고 계속 실행될 수 있습니다. 예를 들어, 다음과 같이 예외 처리 구문에서 pass를 사용할 수 있습니다.

try:
    # 어떤 작업을 시도
except SomeException:
    # 아직 처리할 내용이 없을 때 pass를 사용하여 예외를 무시하고 다음 코드를 실행함
    pass

위 코드에서는 SomeException 이 발생했을 때 아무런 처리를 하지 않고 그냥 넘어가는 역할을 합니다. 이를 통해 예외 처리 코드를 나중에 구현할 수 있으며, 일시적으로 예외를 무시하고자 할 때 사용됩니다. 따라서 강제로 예외를 발생시키는 부분에서 pass 키워드는 아직 처리할 예외 상황이 없을 때 사용할 수 있는 방법 중 하나입니다.

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6. 사용자 예외 클래스🙉

사용자 정의 예외 클래스는 파이썬에서 기존 예외 클래스를 확장하거나 새로운 예외 클래스를 정의하는 것을 말합니다. 이를 통해 프로그래머는 자신만의 예외 유형을 정의하고, 프로그램에서 해당 예외를 발생시킬 수 있습니다. 사용자 정의 예외 클래스를 정의하는 주요 목적은 프로그램의 가독성과 유지 보수성을 향상키는 데 있습니다.
사용자 정의 예외 클래스를 정의하려면 파이썬의 내장 예외 클래스를 상속받아 새로운 클래스를 작성합니다. 일반적으로 예외 클래스 이름은 Exception 클래스를 상속받습니다. 사용자 정의 예외 클래스는 다음과 같은 방식으로 정의됩니다.

class CustomError(Exception):
    def __init__(self, message):
        self.message = message
        super().__init__(self.message)

위 코드에서 CustomError 라는 사용자 정의 예외 클래스를 정의하고 있습니다. 이 클래스는 내장 예외 클래스인 Exception을 상속받습니다. 그리고 __init__ 메서드를 오버라이드하여 사용자 정의 예외 객체를 생성할 때 메시지를 받도록 구현하고 있습니다. 이러한 구현을 통해 사용자는 예외 객체를 생성할 때 메시지를 함께 전달할 수 있습니다.
사용자 정의 예외 클래스를 사용하는 예시는 다음과 같습니다.

class CustomError(Exception):
    def __init__(self, message):
        self.message = message
        super().__init__(self.message)

try:
    raise CustomError("사용자 정의 예외가 발생했습니다.")
except CustomError as e:
    print("발생한 예외 메시지:", e.message)

위 코드에서 CustomError 예외를 발생시키고, 그 예외를 except 블록에서 잡아서 처리하고 있습니다. 이렇게 하면 프로그래머가 정의한 예외 클래스를 사용하여 예외를 발생시키고, 그에 따른 처리를 할 수 있게 됩니다.

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7. 핵심내용👀