Ошибки во время работы программы

1.1 Возникновение ошибки

Ошибки (и исключения) являются неотъемлемой частью программирования. Они возникают, когда программа сталкивается с непредвиденными ситуациями, которые она не может обработать. В Python существует система обработки исключений, которая позволяет перехватывать и обрабатывать ошибки, предотвращая завершение программы.

Исключения чаще всего возникают в следующих ситуациях:

Синтаксические ошибки:

Эти ошибки обнаруживаются на этапе компиляции кода и связаны с неправильной грамматикой языка Python. Например, пропущенные двоеточия или неверные ключевые слова.

if True:
    print("Hello")
        

Ошибки времени выполнения (Runtime Errors):

Эти ошибки возникают во время выполнения программы и могут быть вызваны различными причинами, такими как деление на ноль, доступ к несуществующему индексу списка, неправильное использование типов данных и т.д.

print(1 / 0)  # ZeroDivisionError
        

Логические ошибки:

Эти ошибки возникают, когда программа работает без сбоев, но выдает неправильный результат из-за ошибки в логике программы. Логические ошибки не вызывают исключений, и их сложнее отладить.

Логические ошибки обычно называют багами — это как бы некоторая недоработка функционала программы. Ошибки же времени выполнения называют исключениями. Для каждой такой ошибки Python создает специальный объект (исключение) и «вбрасывает» его в программу...

1.2 Путь исключений

Когда в Python возникает исключение, оно поднимается по стеку вызовов, пока не будет обработано. Стек вызовов представляет собой последовательность вызовов функций, которые привели к возникновению исключения.

Механизм подъема исключений

• Возникновение исключения: Когда происходит ошибка, Python создает объект исключения.
• Поиск обработчика исключения: Интерпретатор Python начинает поиск обработчика исключения в текущем блоке кода. Если обработчик не найден, он переходит к следующему блоку кода, который вызвал текущую функцию.
• Подъем исключения по стеку: Этот процесс повторяется, пока не будет найден обработчик или стек вызовов не будет исчерпан.
• Завершение программы: Если обработчик не найден, программа завершает свою работу и выводит сообщение об ошибке.

Пример:

def func_a():
    func_b()
        
def func_b():
    func_c()
        
def func_c():
    print(1 / 0)  # Здесь возникает исключение ZeroDivisionError
        
func_a()
        

В этом примере исключение ZeroDivisionError возникает в функции func_c, затем поднимается по стеку вызовов через func_b и func_a. Если нигде не будет найден обработчик, программа завершится с ошибкой.

1.3 Чтение лога

Когда программа завершается из-за необработанного исключения, Python выводит трассировку стека (traceback), которая помогает разработчикам понять, что пошло не так. Трассировка стека содержит информацию о последовательности вызовов функций, которые привели к возникновению исключения, и может быть проанализирована для отладки программы.

Пример трассировки стека

Traceback (most recent call last):
    File "example.py", line 10, in 
      
  
    func_a() File "example.py", line 2, in func_a func_b() File "example.py", line 5, in func_b func_c() File "example.py", line 8, in func_c print(1 / 0) ZeroDivisionError: division by zero 
  

Анализ трассировки стека

• Тип исключения и сообщение: В конце трассировки указывается тип исключения и сообщение. В приведенном примере это ZeroDivisionError: division by zero.
• Последовательность вызовов: Трассировка стека показывает последовательность вызовов функций. В нашем примере ошибка произошла в строке print(1 / 0) в функции func_c, которая была вызвана из func_b, которая в свою очередь была вызвана из func_a.
• Файлы и строки кода: В каждой строке трассировки указывается файл и номер строки, где произошел вызов. Это помогает быстро найти и исправить ошибку в коде.

Практическое использование трассировки стека

Трассировка стека является важным инструментом для отладки и анализа программ. Она помогает разработчикам понять причину возникновения ошибки и найти место в коде, где она произошла. Вот несколько советов по использованию трассировки стека:

1. Чтение снизу вверх: Начинайте анализ с самого нижнего вызова в трассировке, поскольку это место, где произошло исключение.
2. Проверка всех вызовов: Изучите все вызовы в трассировке, чтобы понять путь, по которому передавалось исключение.
3. Исправление кода: Используйте информацию из трассировки для исправления кода и предотвращения аналогичных ошибок в будущем.

Более подробно об исключениях вы узнаете в следующих лекциях.

2

Задача

Модуль 1: Python Core, 10 уровень, 0 лекция

Недоступна

Деление на ноль.

Деление на ноль.

Открыть

2

Задача

Модуль 1: Python Core, 10 уровень, 0 лекция

Недоступна

Ошибка работы с типом.

Ошибка работы с типом.

Открыть