Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day53:例外クラスの継承構造

【本日のミッション】

Day52では「raise による例外発生」を学びました。

今日はその発展として、Pythonの例外クラスの継承構造について学びます。

Pythonの例外は「階層構造(ツリー構造)」で設計されており、エラーの種類を柔軟に扱えるようになっています。


例外クラスの基本構造

Pythonでは、すべての例外は Exception クラス をルート(親)に持つ階層構造になっています。

代表的な継承関係は以下の通りです:

BaseException
 ├── SystemExit
 ├── KeyboardInterrupt
 └── Exception
      ├── ArithmeticError
      │    ├── ZeroDivisionError
      │    └── OverflowError
      ├── LookupError
      │    ├── IndexError
      │    └── KeyError
      ├── ValueError
      ├── TypeError
      ├── FileNotFoundError
      └── RuntimeError
  • すべての例外は BaseException を継承

  • 通常は Exception を継承したエラーを扱う

  • 例外の種類ごとに、より細かいクラスが存在する


継承構造による except の動作

親クラスで例外をキャッチすると、子クラスのエラーもまとめて捕捉できます。

try:
    x = 10 / 0
except ArithmeticError:
    print("算術エラーです!")

出力結果

算術エラーです!
  • ZeroDivisionErrorArithmeticError の子クラス

  • そのため、親クラスでキャッチされる

  • 広い範囲の例外を一括で処理したいときに便利


例外クラスを複数組み合わせて処理

複数のエラー型をまとめてキャッチする場合、継承関係を意識することでより整理された構造にできます。

try:
    data = [1, 2, 3]
    print(data[5])
except LookupError:
    print("検索に関するエラーです(IndexError, KeyErrorなど)")

出力結果

検索に関するエラーです(IndexError, KeyErrorなど)
  • IndexErrorKeyError はどちらも LookupError の子クラス

  • 共通の親で処理をまとめると、コードがスッキリする


Exception と BaseException の違い

BaseExceptionPython内部動作に関わる例外(SystemExit, KeyboardInterruptなど) の基底クラスです。

通常のエラーハンドリングでは Exception を使うのが推奨です。

try:
    raise KeyboardInterrupt
except Exception:
    print("Exceptionでキャッチ!")
except BaseException:
    print("BaseExceptionでキャッチ!")

出力結果

BaseExceptionでキャッチ!
  • KeyboardInterruptException の外側にあるクラス

  • 通常のexceptではキャッチできない場合がある

  • システムレベルの例外には注意


例外クラスの継承を活用する実例

def divide(a, b):
    if not isinstance(a, (int, float)) or not isinstance(b, (int, float)):
        raise TypeError("数値を入力してください")
    if b == 0:
        raise ZeroDivisionError("0では割り算できません")
    return a / b

try:
    print(divide(10, "a"))
except ArithmeticError as e:
    print("算術エラー:", e)
except Exception as e:
    print("その他のエラー:", e)

出力結果

その他のエラー: 数値を入力してください
  • ZeroDivisionErrorArithmeticError でキャッチされる

  • それ以外は汎用 Exception で対応

  • 階層構造を活用すると、整理されたエラーハンドリングが可能


練習問題

次のコードを実行したとき、正しい出力を選びなさい。

try:
    d = {"A": 1}
    print(d["B"])
except LookupError:
    print("検索エラーです!")
except KeyError:
    print("キーが存在しません!")

選択肢

A)

検索エラーです!

B)

キーが存在しません!

C)

どちらも表示されない

D)

例外が発生しない

Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day53:例外クラスの継承構造

解答

A)

検索エラーです!

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解説

  • KeyErrorLookupError の子クラス

  • Pythonは上から順に except を評価するため、最初の LookupError にマッチ

👉 正解は

A)

検索エラーです!

✅ポイント

  • すべての例外は BaseExceptionException → 各サブクラスの階層構造

  • 親クラスで子クラスの例外をキャッチ可能

  • 広い範囲をカバーしたい場合は親クラスを、特定処理をしたい場合は子クラスを指定

  • BaseException はシステム例外を含むため、通常は使わない


次回予告

Day54では「ZeroDivisionError / ValueError など代表例」を学びます。

例外の種類と発生条件を理解することで、より正確にエラーハンドリングができるようになります。

参考

Python 3 エンジニア認定基礎試験 – Odyssey CBT
Python3 エンジニア認定基礎試験 出題範囲と学習プラン
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day1:変数の基本
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day2:変数の型(int型とstr型)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day3:算術演算子と代入演算子
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day4:文字列の操作
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day5:比較演算子と論理演算子
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day6:if文(条件分岐)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day7:ループ処理(for文・while文)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day8:break文とcontinue文
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day9:リスト(list)の基本
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day10:リストの操作(append,remove,len など)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day11:リストのスライス(部分取り出し)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day12:タプル(tuple)の基本
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day13:辞書(dict)の基本
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day14:集合(set)の基本
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day15:関数の定義と呼び出し
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day16:関数のデフォルト引数とキーワード引数
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day17:可変長引数(*args, **kwargs)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day18:関数のスコープ(ローカル変数とグローバル変数)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day19:ネスト関数(関数の中の関数)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day20:ラムダ式(無名関数)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day21:組み込み関数(len, type, range など)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day22:組み込み関数(sum,max,min,sorted)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day23:文字列と組み込み関数(len,str,int,float)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day24:組み込み関数(abs, round, pow)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day25:組み込み関数(sorted の応用と key 引数)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day26:組み込み関数(enumerate, zip)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day27:組み込み関数(map, filter, reduce)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day28:組み込み関数(any, all)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day29:組み込み関数(isinstance,issubclass)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day30:組み込み関数(callable, eval)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day31:組み込み関数(dir, help)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day32:組み込み関数(id, hash)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day33:組み込み関数(repr, format)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day34:組み込み関数(globals, locals)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day35:組み込み関数(vars, callable)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day36:組み込み関数(reversed, slice)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day37:組み込み関数(getattr, setattr, hasattr, delattr)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day38:組み込み関数(eval, exec, compile)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day39:組み込み関数(zip の応用・辞書との組み合わせ)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day40:モジュールの基本(import と from の違い)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day41:as(別名インポート)と import の仕組み
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day42:標準ライブラリ(math モジュールの基本)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day43:標準ライブラリ(random モジュールの活用)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day44:標準ライブラリ(datetime モジュールの使い方)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day45:標準ライブラリ(os と sys)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day46:標準ライブラリ(pathlib とファイルパス操作)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day47:パッケージ構造と __init__.py
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day48:自作モジュールの作成とインポート
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day49:例外処理の基本(try, except)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day50:複数例外の処理と except as
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day51:else, finally の使い方
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day52:raise による例外発生

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