4.3 Unntakshåndtering rundt fil-I/O

Et unntak er en feilsituasjon som oppstår mens programmet kjører, og som stopper det der og da hvis ingen tar imot den.

Det engelske ordet er exception, og du ser det i feilmeldingene. Boka bruker «unntak» i prosa og de engelske typenavnene i kode, siden det er dem Python skriver ut.

Merk skillet mot en syntaksfeil: den oppdages før programmet i det hele tatt starter, og kan ikke fanges. Et unntak oppstår først under kjøring, og kan fanges.

Utskriften Python gir når et unntak ikke blir fanget. Den leses nedenfra og opp: siste linje sier hva som gikk galt, linjene over sier hvor.

Siste linje har alltid formen FeilType: forklaring. Det er den ene linja du trenger — typen står først, og den er navnet du skriver i except.

Å lese den siste linja er en eksamensferdighet i seg selv: den forteller deg både hvilken feiltype du skal fange, og hva som utløste den.

Grunnformen. Koden som kan gå galt, legges i try-blokken. Går det galt, hopper Python rett til den except-grenen som passer til feiltypen, og fortsetter der.

try:
    f = open('salgstall.txt', 'r')
    print('Fila ble åpnet')
except FileNotFoundError:
    print('Fant ikke filen: salgstall.txt')
print('Programmet fortsetter')

Utskrift:

Fant ikke filen: salgstall.txt
Programmet fortsetter

Tre ting å legge merke til: print('Fila ble åpnet') ble aldri kjørt, siden feilen oppsto på linja over. Programmet stoppet ikke. Og den siste linja kjørte som normalt — feilen er håndtert, ikke skjult.

Går alt bra, hoppes hele except-grenen over.

Fila finnes ikke, eller navnet er skrevet feil. Oppstår i open, og bare der.

try:
    f = open('salgstall.txt', 'r')
except FileNotFoundError as e:
    print('Feilmeldingen sier:', e)

Utskrift:

Feilmeldingen sier: [Errno 2] No such file or directory: 'salgstall.txt'

Merk at feilen kommer med filnavnet i teksten. Det er verdt å ta med i din egen melding også — «Fant ikke filen: salgstall.txt» hjelper brukeren, «Noe gikk galt» gjør det ikke.

Ved skriving ('w') er denne feilen sjelden: mangler fila, blir den opprettet.

Verdien har riktig type, men gal form. Den vanligste kilden i dette faget er int() eller float() på et felt som ikke er et tall — for eksempel en overskriftsrad som ble med i løkka, eller et ødelagt felt i fila.

for tekst in ['42', 'femtifem', '12.4']:
    try:
        print(tekst, 'gir', int(tekst))
    except ValueError:
        print(tekst, 'kan ikke bli et heltall')

Utskrift:

42 gir 42
femtifem kan ikke bli et heltall
12.4 kan ikke bli et heltall

Legg merke til at '12.4' også feiler: int() godtar ikke desimaltall som tekst. Der må du bruke float().

ValueError kastes også av .index(navn) når navnet ikke finnes i lista (kap. 4.1).

Du ber om en plass som ikke finnes i lista. Rundt filer er kilden nesten alltid en linje med for få felt — en blank linje til slutt, eller en rad som mangler en verdi.

linjer = ['mandag;løpetur;42', 'onsdag;svømming']
for linje in linjer:
    felt = linje.strip().split(';')
    try:
        print(felt[0], felt[2])
    except IndexError:
        print(felt[0], 'mangler et felt (fikk', len(felt), 'felt)')

Utskrift:

mandag 42
onsdag mangler et felt (fikk 2 felt)

Feilmeldingen er list index out of range. Motgiften er enten try/except, eller en forutseende test: if len(felt) == 3:.

Er feilen forventet og lett å teste for, er if-varianten ofte den ryddigste.

Du slår opp en nøkkel som ikke finnes i ordboka.

d = {'Bergen': 120, 'Tromsø': 45}
try:
    print(d['Stavanger'])
except KeyError:
    print('Byen står ikke i ordboka')
print(d.get('Stavanger', 0))
print('Stavanger' in d)

Utskrift:

Byen står ikke i ordboka
0
False

De to siste linjene viser alternativene som unngår feilen helt: d.get(nøkkel, standardverdi) gir standardverdien i stedet for å kaste feil, og in-testen spør på forhånd.

Regelen boka følger: kan feilen forutses billig, forutse den. Kan den ikke det, fang den.

Deling på null. I filoppgaver oppstår den nesten alltid ett bestemt sted: et gjennomsnitt regnet ut over en tom tabell.

def snitt(tall):
    try:
        return sum(tall) / len(tall)
    except ZeroDivisionError:
        return None

print(snitt([12.4, 15.1, 9.8]))
print(snitt([]))

Utskrift:

12.433333333333332
None

Her er if len(tall) == 0: return None like god, og litt tydeligere. Poenget er at tomtilfellet må være håndtert — det er feilkode #6, og et av de fire fullscore-kravene sensor ser etter.

Feil type i en operasjon: å legge sammen tekst og tall, eller å gi write et heltall (kap. 4.2).

try:
    print('54' + 54)
except TypeError as e:
    print('TypeError:', e)
print('54' + str(54))
print(int('54') + 54)

Utskrift:

TypeError: can only concatenate str (not "int") to str
5454
108

TypeError er som regel et symptom på feilkode #1 — glemt konvertering. Den fanges sjelden med try/except i dette faget; den fikses ved å konvertere riktig, som de to siste linjene viser.

Gir deg selve feilobjektet i variabelen e, slik at du kan skrive ut Pythons egen forklaring ved siden av din egen.

try:
    tall = int('femtifem')
except ValueError as e:
    print('Klarte ikke å konvertere feltet.')
    print('Python sier:', e)

Utskrift:

Klarte ikke å konvertere feltet.
Python sier: invalid literal for int() with base 10: 'femtifem'

Navnet e er en konvensjon, ikke en regel. Formen er nyttig når du skriver en feilmelding til en bruker, og under feilsøking — men den er aldri påkrevd.

Den er lovlig Python og gir bare et lite trekk i arkivets løsningsforslag, men den har to reelle kostnader: den skjuler ekte programmeringsfeil, og den gjør feilmeldingen din upresis.

Bokas regel: skriv alltid typen. Vet du ikke hvilken, kjør koden én gang og les siste linje i feilmeldingen — der står den.

Når en funksjon ikke kan gjøre jobben sin, må den returnere noe kalleren kan kjenne igjen. Ellers flytter du bare krasjet ett hakk unna.

De tre formene boka bruker:

- None — «det finnes ikke noe svar». Brukes når fila mangler, eller når «beste rad» skal finnes i en tom tabell.
- [] eller {} — «tomt resultat». Brukes når kalleren skal kunne løkke videre uten å teste først.
- -1 — «ikke funnet», og bare i søkefunksjoner som ellers returnerer en indeks.

Velg én, og si i oppgaveteksten eller i en kommentar hvilken. Det viktigste er at kalleren kan teste: if tabell is None:.

En try kan ha flere except-grener etter hverandre. Python velger den første som passer til feiltypen, og hopper over resten.

for tekst in ['maalinger.txt', 'salgstall.txt']:
    try:
        f = open(tekst, 'r')
        tall = int(f.readline().strip())
        f.close()
        print('Første linje som tall:', tall)
    except FileNotFoundError:
        print('Fant ikke filen:', tekst)
    except ValueError:
        print('Første linje i', tekst, 'er ikke et tall')

Utskrift:

Første linje i maalinger.txt er ikke et tall
Fant ikke filen: salgstall.txt

Begge grenene ble brukt: den første fila finnes, men første linje er ikke et tall; den andre fila finnes ikke.

Rekkefølgen på grenene spiller bare rolle når typene overlapper. De fire du bruker i dette faget, overlapper ikke, så du kan skrive dem i den rekkefølgen som leser best.

Kjøres bare hvis ingen feil oppsto. Den brukes til å skille «det som kan gå galt» fra «det som skal skje når alt gikk bra».

for navn in ['maalinger.txt', 'salgstall.txt']:
    try:
        f = open(navn, 'r')
    except FileNotFoundError:
        print('Fant ikke filen:', navn)
    else:
        print('Åpnet', navn, 'med', len(f.readlines()), 'linjer')
        f.close()

Utskrift:

Åpnet maalinger.txt med 3 linjer
Fant ikke filen: salgstall.txt

Fordelen framfor å legge lesingen inn i try-blokken: du er sikker på at en feil i lesingen ikke blir forvekslet med en feil i åpningen.

else er nyttig, men aldri påkrevd — det samme kan skrives med koden etter try/except, slik mønsteret i løkke 3 gjør.

Kjøres alltid — enten det gikk bra eller galt. Den vanlige jobben er opprydding, og i dette faget betyr det å lukke fila.

f = open('maalinger.txt', 'r')
try:
    tall = int(f.readline().strip())
    print('Tall:', tall)
except ValueError:
    print('Første linje er ikke et tall')
finally:
    f.close()
    print('Fila er lukket:', f.closed)

Utskrift:

Første linje er ikke et tall
Fila er lukket: True

Legg merke til at f.close() kjørte selv om int() feilet. Uten finally ville close() blitt hoppet over når feilen oppsto.

with open(...) (kap. 4.1) gjør det samme automatisk, og er den korteste veien til samme garanti.

Regelen som er viktigere enn både else og finally: try-blokken skal inneholde så få linjer som mulig — helst bare den ene som kan utløse feilen du vil fange.

Grunnen er at except fanger feilen uansett hvor i blokken den oppsto. Er blokken lang, fanger du feil du ikke mente å fange, og du får en feilmelding som peker på feil sted.

To praktiske utslag:

- try rundt open, ikke rundt hele innlesingen.
- try rundt konverteringen inne i løkka, ikke rundt hele løkka — da mister du bare den ene raden.