#!/usr/bin/env python
# coding: utf-8

# ***
# ***
# # 23. 예외처리
# ***
# ***

# ***
# ## 1 파이썬 예외의 종류
# ***

# - 구문 에러 (Syntax Error)
#   - 문법적 에러
#   - 이클립스 등의 통합개발환경 도구에서는 자동으로 실행 전에 구문 에러를 체크 해 줌
#   - 파이썬은 상대적으로 언어적 문법이 간단하기 때문에 구문 자체의 에러 발생 비율이 낮으며, 통합개발환경 도구를 사용하여 완벽하게 제거할 수 있음
# 
# - 논리 에러 (Logical Error)
#   - 논리적 에러
#   - 문법적 에러가 없으므로 프로그램이 실행이 되며, 비정상적으로 종료되지 않는 버그
#   - 논리 오류는 즉시 인식되지는 않지만 의도치 않은 또는 바라지 않은 결과나 다른 행동을 유발
#   
# - 예외 (Exception)
#   - 문법적 에러는 없으나 프로그램 실행 중 더 이상 진행 할 수 없는 상황
#   - 즉, 논리 에러에 해당함
#   - 프로그램 실력은 이러한 예외 처리를 얼마나 꼼꼼하게 잘 하는가에 달려 있음

# - 파이썬에서의 예외 (Exception) 종류
#   - 에러 (Error)
#     - 대부분의 예외
#     - 대부분의 예외들에 해당하는 클래스 이름은 Error 로 끝남
#   - 경고 (Warning)
#     - 논리적인 오류로 판단하기에 애매한 상황
#     - 일단은 무시하여도 좋음
#     - 하지만, 미래에는 다른 판단을 하여 에러로 변경될 수 있음

# ### 1-1 예외 발생 예제 보기
# - 예외 발생 예제 1: 정의되지 않은 변수 사용하기
#   - NameError

# In[1]:


4 + spam*3


# - 예외 발생 예제 2: 0으로 숫자 나누기
#   - ZeroDivisionError

# In[3]:


a = 10
b = 0 
c = a / b


# - [note] 예외가 발생하면 프로그램은 바로 종료된다.

# In[4]:


def division():
    for n in range(0, 5):
        print(10.0 / n)

division()


# - 예외 발생 예제 3: 문자열과 숫자 더하기
#   - TypeError

# In[5]:


'2' + 2


# - 예외 발생 예제 4: 참조 범위를 넘어서 인덱스 사용
#   - IndexError

# In[6]:


l = [1, 2]
print(l[2])


# - 예외 발생 예제 5: 등록되지 않은 키로 사전 검색
#   - KeyError

# In[7]:


d = {"a": 1, "b": 2}
print(d['c'])


# - 예외 발생 예제 6: 있지도 않은 파일을 열려고 할 때
#   - FileNotFoundError (Python3)
#   - IOError (Python2)

# In[8]:


a = open('aaa.txt')


# ### 1-2 내장 예외의 종류
# - 예외 클래스의 계층 구조
#     - python2: https://docs.python.org/2/library/exceptions.html
#     - python3: https://docs.python.org/3/library/exceptions.html
# 
# <pre>BaseException
#  +-- SystemExit
#  +-- KeyboardInterrupt
#  +-- GeneratorExit
#  +-- Exception
#       +-- StopIteration
#       +-- StopAsyncIteration
#       +-- ArithmeticError
#       |    +-- FloatingPointError
#       |    +-- OverflowError
#       |    +-- ZeroDivisionError
#       +-- AssertionError
#       +-- AttributeError
#       +-- BufferError
#       +-- EOFError
#       +-- ImportError
#       |    +-- ModuleNotFoundError
#       +-- LookupError
#       |    +-- IndexError
#       |    +-- KeyError
#       +-- MemoryError
#       +-- NameError
#       |    +-- UnboundLocalError
#       +-- OSError
#       |    +-- BlockingIOError
#       |    +-- ChildProcessError
#       |    +-- ConnectionError
#       |    |    +-- BrokenPipeError
#       |    |    +-- ConnectionAbortedError
#       |    |    +-- ConnectionRefusedError
#       |    |    +-- ConnectionResetError
#       |    +-- FileExistsError
#       |    +-- FileNotFoundError
#       |    +-- InterruptedError
#       |    +-- IsADirectoryError
#       |    +-- NotADirectoryError
#       |    +-- PermissionError
#       |    +-- ProcessLookupError
#       |    +-- TimeoutError
#       +-- ReferenceError
#       +-- RuntimeError
#       |    +-- NotImplementedError
#       |    +-- RecursionError
#       +-- SyntaxError
#       |    +-- IndentationError
#       |         +-- TabError
#       +-- SystemError
#       +-- TypeError
#       +-- ValueError
#       |    +-- UnicodeError
#       |         +-- UnicodeDecodeError
#       |         +-- UnicodeEncodeError
#       |         +-- UnicodeTranslateError
#       +-- Warning
#            +-- DeprecationWarning
#            +-- PendingDeprecationWarning
#            +-- RuntimeWarning
#            +-- SyntaxWarning
#            +-- UserWarning
#            +-- FutureWarning
#            +-- ImportWarning
#            +-- UnicodeWarning
#            +-- BytesWarning
#            +-- ResourceWarning
# </pre>

# ***
# ## 2 예외 처리 방법
# ***

# ### 1-1 try/except/else/finally 절 사용하기
# - 예외가 발생할 수 있는 상황을 예상하여 예외 발생 상황을 전체 코드 흐름을 함께 제어할 수 있다.
# - try/except/else/finally 절
#   - 구문
# > try:<br/>
# > &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;(예외 발생 가능한) 일반적인 수행문들<br/>
# > except Exception:<br/>
# > &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;예외가 발생하였을 때 수행되는 문들<br/>
# > else:<br/>
# > &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;예외가 발생하지 않았을 때 수행되는 문들<br/>
# > finally:<br/>
# > &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;예외 발생 유무와 관계없이 무조건 수행되는 문들<br/>

# In[9]:


try:
    print(1.0 / 0.0)
except ZeroDivisionError:
    print('zero division error!!!')


# - 예외 처리를 하면 예외 발생시 프로그램 종료가 되지 않는다.
# - as 라는 구문을 통하여 예외 객체를 잡아서 처리할 수 있음.

# In[23]:


#python3.x
def division():
    for n in range(0, 5):
        try:
            print(10.0 / n)
        except ZeroDivisionError as e:
            print("ZeroDivisionError 발생")
            print("-----" + str(e))
            print("-----" + e.__str__())
            print("-----" + str(e.__class__))

division()


# - else: 구문은 except: 구문없이 사용 못한다.  

# In[10]:


def division():
    for n in range(0, 5):
        try:
            print(10.0 / n)
        else:
            print("Success")

division() 


# - 상황에 따라서는 에러와 함께 따라오는 정보를 함께 받을 수도 있다.
#   - 그러한 정보를 얻으려면 객체 자체를 print()에 넣어 출력하면 됨

# In[13]:


#python3.x
try:
    spam()
except NameError as e:
    print('Error -', e)


# - try 절 안에서 간접적으로 호출한 함수의 내부 예외는 그 함수를 호출한 쪽에서도 처리할 수 있다
#   - 즉, 예외는 함수안에서 처리가 안되면 함수 밖으로 던져진다.

# In[17]:


#python3.x
def zero_division():
    x = 1 / 0

try:
    zero_division()
except ZeroDivisionError as e:
    print('zero division error!!! -', e)


# - 함수 안에서 예외 처리를 하면 함수를 호출한 쪽으로 해당 예외가 넘어오지 않는다.

# In[18]:


#python3.x
def zero_division():
    try:
        x = 1 / 0
    except ZeroDivisionError as e:
        print('Inner - zero division error!!! -', e)

try:
    zero_division()
except ZeroDivisionError as e:
    print('Outer - zero division error!!! -', e)


# - except 뒤에 아무런 예외도 기술하지 않으면 모든 예외에 대해 처리된다.

# In[19]:


try:
    spam()
    print(1.0 / 0.0)
except:
    print('Error')


# - 여러 예외들 각각에 대해 except 절을 다중으로 삽입할 수 있다.
#   - 하지만 해당 예외가 발생하면 그 다중으로 삽입된 except 중 하나만 처리된다.

# In[21]:


b = 0.0
name = 'aaa.txt'
try:
    print(1.0 / b)
    spam()
    f = open(name, 'r')
    '2' + 2
except NameError:
    print('NameError !!!')
except ZeroDivisionError:
    print('ZeroDivisionError !!!')
except (TypeError, IOError):
    print('TypeError or IOError !!!')
else:
    print('No Exception !!!')
finally:
    print('Exit !!!')


# - 파일에서 숫자를 읽어와서 읽은 숫자로 나누기를 하는 예제
#   - 꼼꼼한 예외 처리 예제

# In[24]:


get_ipython().run_line_magic('ls', 't.txt')


# In[23]:


#python3.x
import os
print(os.getcwd())
filename = 't.txt'

try:
    f = open(filename, 'r')
except IOError as e:
    print(e)
else:
    a = float(f.readline())
    try:
        answer = 1.0 / a
    except ZeroDivisionError as e:
        print(e)
    else:
        print(answer)
    finally:
        print("Finally!!!")
        f.close()


# In[28]:


get_ipython().run_line_magic('ls', 'a.txt')


# In[29]:


get_ipython().run_line_magic('cat', 'a.txt')


# In[30]:


#python3.x
import os
print(os.getcwd())
filename = 't.txt'
default_filename = 'a.txt'
try:
    f = open(filename, 'r')
except IOError as e:
    print(e)
    f = open(default_filename, 'r')

a = float(f.readline())
try:
    answer = 1.0 / a
except ZeroDivisionError as e:
    print(e)
else:
    print(answer)
finally:
    print("Finally!!!")
    f.close()


# ### 2-2 같은 부류의 예외 다 잡아내기
# - 예외 클래스들은 상속에 의한 계층 관계를 지니고 있기 때문에 이를 이용하면 여러 예외들을 한꺼번에 잡을 수 있다.
# - 예를 들어, ArithmeticError의 하위 클래스로서 FloatingPointError, OverflowError, ZeroDivisionError가 존재하기 때문에 이들 하위 클래스 예외가 발생하였을 경우 ArithmeticError로서 잡아낼 수 있다. 

# In[31]:


def dosomething():
    a = 1/0

try:
    dosomething()
except ArithmeticError:
    print("ArithmeticException occured")


# - 예외가 임의의 except에 의해 잡히면 다른 except에 의해서는 잡히지 않는다. 

# In[20]:


def dosomething():
    a = 1/0

try:
    dosomething()
except ZeroDivisionError:  # ZeroDivisionError는 이곳에서 잡힌다.
    print("ZeroDivisionError occured")
except ArithmeticError:    # FloatingPointError, OverflowError는 이곳에서 잡힌다.
    print("ArithmeticException occured")


# In[20]:


def dosomething():
    a = 1/0

try:
    dosomething()
except ArithmeticError:
    print("ArithmeticException occured")
except ZeroDivisionError:  # 이곳에서 ZeroDivisionError는 잡히지 않는다. ==> 잘못된 코드
    print("ZeroDivisionError occured"  )  


# ***
# ## 3 예외 발생
# ***
# ### 3-1 raise로 예외 발생하기

# - 예외를 특정 상황 조건에서 raise 키워드를 통해 발생시킬 수 있다.
# - 아래 예는 시퀀스 형 클래스를 설계할 때 인덱싱을 구현하는 \_\_getitem\_\_ 메소드에서 인덱스가 범위를 넘을 때 IndexError를 발생시킨다.

# In[37]:


class SquareSeq:
    def __init__(self, n):
        self.n = n
        
    def __getitem__(self, k):
        if k >= self.n or k < 0 :
            raise IndexError # 첨자 범위를 벗어나면 IndexError 예외를 발생시킴
        return k * k

    def __len__(self):
        return self.n
    
s = SquareSeq(10)
print(s[2], s[4])

for x in s:  # IndexError가 발생하는 시점까지 반복한다
    print(x,end=" ")

print(s[20])  # 첨자 범위가 넘었다


# ### 3-2 사용자 클래스 예외 정의 및 발생시키기
# - 사용자 정의 예외 클래스를 구현하는 일반적인 방법은 Exception 클래스를 상속 받아 구현한다.
#   - Exception 클래스의 서브 클래스 중 하나를 상속 받아도 된다.
# - 사용자 정의 예외 발생 방법
#   - 내장 예외 발생 방법과 동일하게 raise [클래스의 인스턴스] 와 같이 해당 예외 클래스의 인스턴스를 던진다.
# - 사용자 정의 예외를 잡는 방법
#   - except [클래스 이름] 과 같이 해당 예외 클래스 이름을 사용한다.
# - 아래 예에서 except Big이 잡는 예외는 Big과 Small 이다.
#   - 이유: Small은 Big의 하위 클래스이기 때문

# In[29]:


class Big(Exception):
    pass

class Small(Big):
    pass


# In[30]:


def dosomething1():
    x = Big()
    raise x
    
def dosomething2():
    raise Small()
    
for f in (dosomething1, dosomething2):
    try:
        f()
    except Big:
        print("Big Exception occurs!")


# ### 3-3 예외값 전달하기 
# - raise 키워드 뒤에 예외와 함께, 추가 메시지를 함께 던질 수 있다. 
#   - python3에서는 지원하지 않음
# - python3에서는 예외의 생성자내에 메시지를 넣어서 예외 객체를 생성하여 던진다.  

# In[31]:


#python3.x
def f():
    raise Exception('message!!!')
    
try:
    f()
except Exception as e:
    print(e)


# - 생성자 안에 넣어준 에러 메시지는 except 키워드 사용시에 두 번째 인자로 해당 메시지를 받을 수 있다.
#   - python3에서는 지원하지 않음
# - python3에서는 예외 객체를 받아서..
#   - 객체 자체를 print() 하거나
#   - 해당 객체의 \_\_str\_\_()을 호출하여 메시지 문자열을 얻어서 print() 한다.

# In[15]:


#python3.x
a = 10
b = 0
try:
    if b == 0:
        raise ArithmeticError('0으로 나누고 있습니다.')
    a / b
except ArithmeticError as e:
    print(e)


# In[28]:


#python2.x
a = 10
b = 0
try:
    if b == 0:
        raise ArithmeticError('0으로 나누고 있습니다.')
    a / b
except ArithmeticError, v:
    print v


# <p style='text-align: right;'>참고 문헌: 파이썬(열혈강의)(개정판 VER.2), 이강성, FreeLec, 2005년 8월 29일</p>