Python 함수 예외 발생 여부 확인 방법 | 예외 처리 튜토리얼

소개

이 랩에서는 Python 에서 함수가 예외를 발생시키는지 확인하는 방법을 배우게 됩니다. 랩은 예외와 함수 내에서 예외가 발생할 수 있는 방식을 탐구하는 것으로 시작합니다. ZeroDivisionError를 발생시킬 수 있는 간단한 Python 함수를 만들고 예외가 발생할 때의 트레이스백 (traceback) 을 관찰합니다.

다음으로, 예외를 우아하게 처리하기 위해 try-except 블록을 구현합니다. 마지막으로, 함수가 특정 예외를 발생시키는지 테스트하기 위해 pytest.raises를 사용하는 방법을 배웁니다 (선택적 소개).

함수 내 예외 탐구

이 단계에서는 Python 에서 예외와 함수 내에서 예외가 발생할 수 있는 방식을 배우게 됩니다. 견고하고 신뢰할 수 있는 코드를 작성하려면 예외를 이해하는 것이 중요합니다. 예외는 프로그램 실행의 정상적인 흐름을 방해하는 이벤트입니다. 잘못된 입력, 파일을 찾을 수 없음 또는 네트워크 오류 등 다양한 이유로 발생할 수 있습니다.

예외를 발생시킬 수 있는 간단한 Python 함수를 만들어 보겠습니다. LabEx 환경에서 VS Code 편집기를 열고 ~/project 디렉토리에 exceptions_example.py라는 새 파일을 만듭니다.

## ~/project/exceptions_example.py
def divide(x, y):
    return x / y

print(divide(10, 2))
print(divide(5, 0))

이 코드에서:

두 개의 인자 x와 y를 받아 x를 y로 나눈 결과를 반환하는 divide라는 함수를 정의합니다.
먼저 인자 10과 2로 divide 함수를 호출합니다. 그러면 콘솔에 5.0이 출력됩니다.
그런 다음 인자 5와 0으로 divide 함수를 호출합니다. 이렇게 하면 0 으로 나누는 것은 허용되지 않으므로 ZeroDivisionError가 발생합니다.

이제 이 스크립트를 실행해 보겠습니다. VS Code 에서 터미널을 열고 ("View" -> "Terminal"에서 찾을 수 있습니다) 다음 명령을 실행합니다.

python ~/project/exceptions_example.py

다음과 유사한 출력을 볼 수 있습니다.

5.0
Traceback (most recent call last):
  File "/home/labex/project/exceptions_example.py", line 4, in <module>
    print(divide(5, 0))
  File "/home/labex/project/exceptions_example.py", line 2, in divide
    return x / y
ZeroDivisionError: division by zero

보시다시피 첫 번째 print 문은 성공적으로 실행되었고 결과 5.0이 출력되었습니다. 그러나 divide 함수가 y = 0으로 호출되었을 때 ZeroDivisionError가 발생했고 프로그램이 종료되었습니다. 트레이스백은 예외로 이어진 함수 호출 시퀀스를 보여주며, 이는 디버깅에 도움이 될 수 있습니다.

이 예제는 함수 내에서 예외가 발생할 수 있고 프로그램의 정상적인 흐름을 어떻게 방해할 수 있는지 보여줍니다. 다음 단계에서는 try 및 except 블록을 사용하여 예외를 처리하는 방법을 배우게 됩니다.

try-except 블록 구현

이전 단계에서 예외로 인해 프로그램이 갑자기 종료될 수 있음을 확인했습니다. 예외를 우아하게 처리하고 프로그램 충돌을 방지하려면 try 및 except 블록을 사용할 수 있습니다.

try 블록을 사용하면 예외를 발생시킬 수 있는 코드 섹션을 묶을 수 있습니다. try 블록 내에서 예외가 발생하면 프로그램은 해당 except 블록으로 이동하여 예외를 처리할 수 있습니다.

ZeroDivisionError를 처리하기 위해 try-except 블록을 포함하도록 exceptions_example.py 파일을 수정해 보겠습니다. VS Code 편집기에서 exceptions_example.py 파일을 열고 다음과 같이 수정합니다.

## ~/project/exceptions_example.py
def divide(x, y):
    try:
        result = x / y
        return result
    except ZeroDivisionError:
        return "Cannot divide by zero!"

print(divide(10, 2))
print(divide(5, 0))
print(divide(8, 4))

이 수정된 코드에서:

x / y 연산 주위에 try 블록을 추가했습니다. 즉, 나눗셈 중에 ZeroDivisionError가 발생하면 프로그램이 except 블록으로 이동합니다.
except ZeroDivisionError: 줄은 ZeroDivisionError 예외를 처리하려는 것을 지정합니다.
except 블록 내부에서 문자열 "Cannot divide by zero!"를 반환합니다. 이렇게 하면 프로그램이 충돌하는 대신 콘솔에 출력됩니다.

이제 수정된 스크립트를 실행해 보겠습니다. VS Code 에서 터미널을 열고 다음 명령을 실행합니다.

python ~/project/exceptions_example.py

다음과 유사한 출력을 볼 수 있습니다.

5.0
Cannot divide by zero!
2.0

보시다시피, 프로그램은 더 이상 0 으로 나눌 때 충돌하지 않습니다. 대신 except 블록이 ZeroDivisionError를 포착하고 메시지 "Cannot divide by zero!"가 출력됩니다. 그런 다음 프로그램은 계속 실행되고 마지막 print 문도 성공적으로 실행됩니다.

try-except 블록은 다른 유형의 예외를 처리하는 데에도 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 호환되지 않는 데이터 유형에 대한 연산을 시도할 경우 발생할 수 있는 TypeError 예외를 처리하기 위해 try-except 블록을 사용할 수 있습니다. 또한 다른 유형의 예외를 처리하기 위해 여러 개의 except 블록을 가질 수도 있습니다.

다음 단계에서는 pytest를 사용하여 예외를 테스트하는 방법에 대해 배우게 됩니다.

pytest.raises 로 테스트 (선택적 소개)

이 선택적 단계에서는 pytest를 사용하여 예외를 테스트하는 방법에 대한 간략한 소개를 제공합니다. pytest는 Python 을 위한 널리 사용되는 테스트 프레임워크로, 테스트를 작성하고 실행하는 프로세스를 단순화합니다.

먼저 pytest를 설치해 보겠습니다. VS Code 에서 터미널을 열고 다음 명령을 실행합니다.

pip install pytest

이 명령은 pytest와 해당 종속성을 다운로드하여 설치합니다.

이제 divide 함수에 대한 테스트 파일을 만들어 보겠습니다. ~/project 디렉토리에 test_exceptions.py라는 새 파일을 만듭니다.

## ~/project/test_exceptions.py
import pytest
from exceptions_example import divide

def test_divide_by_zero():
    with pytest.raises(ZeroDivisionError):
        divide(5, 0)

def test_divide_valid():
    assert divide(10, 2) == 5

이 코드에서:

pytest 모듈과 exceptions_example.py 파일에서 divide 함수를 가져옵니다.
test_divide_by_zero라는 테스트 함수를 정의합니다. 이 함수는 pytest.raises를 사용하여 divide(5, 0)을 호출하면 ZeroDivisionError가 발생함을 단언합니다. with pytest.raises(ZeroDivisionError): 블록은 블록 내에서 ZeroDivisionError가 발생할 경우에만 테스트가 통과되도록 합니다.
test_divide_valid라는 다른 테스트 함수를 정의합니다. 이 함수는 divide(10, 2)를 호출하면 값 5를 반환함을 단언합니다.

테스트를 실행하려면 VS Code 에서 터미널을 열고 다음 명령을 실행합니다.

pytest ~/project/test_exceptions.py

다음과 유사한 출력을 볼 수 있습니다.

============================= test session starts ==============================
platform linux -- Python 3.10.12, pytest-7.4.4, pluggy-1.3.0
rootdir: /home/labex/project
collected 2 items

test_exceptions.py ..                                                      [100%]

============================== 2 passed in 0.01s ===============================

출력은 두 개의 테스트가 수집되었고 두 테스트 모두 통과했음을 보여줍니다. 이는 divide 함수가 예상대로 작동함을 나타냅니다. 0 으로 나눌 때는 ZeroDivisionError를 발생시키고, 0 이 아닌 숫자로 나눌 때는 올바른 결과를 반환합니다.

이것은 pytest를 사용하여 예외를 테스트하는 매우 기본적인 예입니다. pytest에는 더 포괄적이고 효과적인 테스트를 작성하는 데 도움이 되는 많은 다른 기능이 있습니다.

요약

이 랩에서는 Python 함수에서 예외를 탐구하는 것으로 시작하여 예외가 프로그램의 정상적인 흐름을 방해하는 이벤트임을 이해합니다. 0 으로 나눌 때 ZeroDivisionError를 발생시키는 divide 함수를 만듭니다. 스크립트를 실행하면 예외가 프로그램의 종료를 어떻게 유발하고 디버깅을 위한 추적 (traceback) 을 제공하는지 보여줍니다.

이 랩은 견고한 코드를 작성하기 위해 예외를 이해하는 것의 중요성을 강조하며, 예외를 발생시킬 수 있는 함수의 간단한 예와 예외가 발생할 때 결과 오류 및 추적을 관찰하는 방법을 보여줍니다.