Pythonにおけるtryとexceptによるエラーと例外処理についてわかりやすく解説

今回のPythonの基本の解説は、エラーと例外処理を行うための文法、try（トライ）文の解説です。特に今回は、

「while True:」の使い方
try～exceptの使い方

の2点について、その基本をわかりやすく解説したいと思います。

Contents

1 Pythonのエラーと例外とは？
2 基本的なtry～exceptの使い方・処理の流れについて
3 コード例
4 上コード例の解説

Pythonのエラーと例外とは？

Pyhonのエラーは2種類：構文エラーと例外

Pythonのエラーには2種類あります。それは公式ドキュメントによると、構文エラー (syntax error、シンタックスエラー) と例外 (exception、エクセプション)です。

エラーには (少なくとも) 二つのはっきり異なる種類があります。それは構文エラー (syntax error) と例外 (exception) です。
Python公式ドキュメント：エラーと例外

後者の例外には「エラー」という文字が使われていませんが、広い意味でPythonでは、例外もエラーのの1つになっています。

構文エラーとは？

構文エラーとは、乱暴にいえば「記法上の形式的なミス」のことです。たとえば、

if x == 1
   print('xは1です')

これを実行すると、次のエラーがでます。

SyntaxError: invalid syntax

シンタックスエラー（構文エラー）と出ていますね。

上の例では、「if x==1」のあとに、コロン「:」が抜けているのでエラーとなります。

こういった決められた形通りに書いていない場合に構文エラーが起こります。

例外とは？

次に例外とは、たとえば、

x=1
y='Tom'   
x+y

これを実行すると、次の例外が発生します。上述のように例外もエラーの1種です。

TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

ここでは整数の1という整数型のデータと、Tomという人名の文字列型を足してしまっているので、エラー（ここでは例外）が発生します。整数型と文字列は「+」演算子では直接計算できません。

そして「TypeError」というのが、発生した例外の種類・内容を示す情報です。TypeError以外にもいろいろあります。Type＝型、ですので、ここは型エラーということですね。

上のプログラムは、見た目上は正しいのですが、実際に処理をしていく場面でミスがあり、エラーとなっています。

構文エラーはあくまで形式的な構文上のエラー（書くべきものが書かれていない、書いてはいけないものが書いてあるなど）ですが、例外は実質的なエラーという感じでしょうか。なかなか説明は難しいですね。

実はここで重要なことは、この例外の種類・内容を示す情報を使って（ここではTypeError）、エラーと例外処理というプログラムを作ることが可能です。そのときに使う構文が、try文（except節を含む）なのです。

では実際にtry文の使い方を見ていきましょう。

基本的なtry～exceptの使い方・処理の流れについて

Pythonにはエラーと例外を処理すつための構文として、try（トライ）文というものが用意されています。

その基本的な考え方は次のようになります。

try:
    処理
except エラーの種類・内容1:  # except節1
    例外処理1
except エラーの種類・内容2:  # except節2
    例外処理2
.....

このtry～exceptの処理の流れを説明すると、以下のようになります。

・まずtry節の処理が実行される

↓

・そこでエラーが発生する（発生しなければそこでプログラムは終わり）

↓

・except節1へ移動する

↓

・その発生したエラーが、キーワードexceptの横に書かれた「エラーの種類・内容1」と一致するかどうかがチェックされる。エラーの種類・内容とは、たとえば上述の説明で出てきたTypeErrorのことです。

↓

・一致すればそのexcept節の例外処理1が実行される。

・一致しなければ次のexcept節2へ移動し、その「エラーの種類・内容2」と一致するかどうかがチェックされる

↓
一致すれば例外処理2が実行される

ということです。

それではこれをふまえて、次のコード例を見てください。

コード例

while True:
    try:
        x = int(input("数字を入力："))
        """下のbreak文がないとずっと「数字を入力」させるウインドウが出現し続ける＝無限ループになる
        """
        break

    except ValueError:
        print('エラー。もう一度')

上コード例の解説

解説図

まず上のコードの簡単な概説図として次の画像を見てください。

この画像が示すのは、まずwhile文の内容として①があり、それがtry文だということです。

そしてそのtry文は、次の2つの節によって構成されています。

②のtry（トライ）節
③のexcept（エクセプト）節

「while True:」について

まずwhile Trueについて説明しておきます。Trueというオブジェクトについては、少し前に「【Python解説】True/Falseと「if False:」の解説」という記事で解説をしましたので、そちらをご参照ください。

【Python解説】True/Falseと「if False:」の解説

TrueというオブジェクトはもともとPythonで最初から組み込まれているオブジェクトで、Trueは真理判定値としてTrueを返します。

そして、while文は、

while 式:
    処理

while後の式の「真理判定値がTrueである間」はずっと処理がループされます。

Trueオブジェクトの真理判定値はTrueなので、While文の中身であるtry文全体が繰り返し実行されます。

しかし、Trueオブジェクトの真理判定値はずっとTrueなので、これだと無限にループし続けます。

それをある場合で終了させるのが、コード例中のbreakです。このbreakを含めて、以下try文を見ていきましょう。

try文について

再びコード例をここに書いておきます。

while True:
    try:
        x = int(input("数字を入力："))
        """下のbreak文がないとずっと「数字を入力」させるウインドウが出現し続ける＝無限ループになる
        """
        break

    except ValueError:
        print('エラー。もう一度')

また、上の項目「基本的なtry～exceptの使い方・処理の流れについて」を再び参照しておいてください。

まず、