Pythonの代表的な例外（Exception）の種類と発生原因をコード例付きで解説

Pythonには、プログラムの中で頻繁に発生する代表的な例外がいくつか存在します。これらの例外は、プログラマが明示的に発生させる場合もあれば、Pythonインタプリタが暗黙的に検出して発生させる場合もあります。ここでは、特によく見かける主要な例外について、その発生条件と実際のコード例・実行結果を交えて詳しく解説します。

AssertionError（アサーションエラー）

assert文の条件が偽（False）になった場合に発生する例外です。Pythonではコード内にassert文を記述でき、その条件は常に真であることが期待されます。条件が満たされなかった瞬間にAssertionErrorが送出されます。

コード例

class MyClass:
   def __init__(self, x):
      self.x = x
      assert self.x > 50

myObj = MyClass(5)

実行結果

---------------------------------------------------------------------------
AssertionError                            Traceback (most recent call last)
<ipython-input-21-71785acdf821> in <module>()
----> 6 myObj = MyClass(5)

<ipython-input-21-71785acdf821> in __init__(self, x)
----> 4         assert self.x > 50

AssertionError:

AttributeError（アトリビュートエラー）

クラスやオブジェクトが持っていない属性（メンバ変数やメソッド）にアクセスしようとした際に発生する例外です。

コード例

class point:
   def __init__(self, x=0, y=0):
      self.x = x
      self.y = y

   def getpoint(self):
      print('x= ' + str(self.x))
      print('y= ' + str(self.y))
      print('z= ' + str(self.z))

pt = point(10, 20)
pt.getpoint()

実行結果

x= 10
y= 20
---------------------------------------------------------------------------
AttributeError                            Traceback (most recent call last)
---> 12 pt.getpoint()

<ipython-input-15-f64eb52b2192> in getpoint(self)
----> 9         print('z= ' + str(self.z))

AttributeError: 'point' object has no attribute 'z'

この例では、pointクラスにzという属性が定義されていないため、アクセスした時点でAttributeErrorが発生しています。

ImportError（インポートエラー）

import文によるモジュールの読み込みに問題が生じた場合に発生する例外です。また、from文で指定したパッケージ名は正しいものの、そこからインポートしようとした名前のモジュール（または名前）が存在しない場合にも送出されます。

コード例

from math import abcd

実行結果

---------------------------------------------------------------------------
ImportError                               Traceback (most recent call last)
----> 1 from math import abcd

ImportError: cannot import name 'abcd'

mathモジュール自体は存在しますが、「abcd」という名前は定義されていないため、インポートに失敗します。

ModuleNotFoundError（モジュール未検出エラー）

ImportErrorのサブクラスです。指定されたモジュールが見つからない場合に発生します。sys.modulesの中にNoneが見つかった場合にも送出されることがあります。

コード例

import abcd

実行結果

---------------------------------------------------------------------------
ModuleNotFoundError                       Traceback (most recent call last)
----> 1 import abcd

ModuleNotFoundError: No module named 'abcd'

IndexError（インデックスエラー）

リスト・タプルなどのシーケンス型に対して、範囲外の添字（インデックス）でアクセスしようとした際に発生する例外です。

コード例

myList = [10, 20, 30, 40]
print(str(myList[5]))

実行結果

---------------------------------------------------------------------------
IndexError                                Traceback (most recent call last)
      1 myList = [10, 20, 30, 40]
----> 2 print(str(myList[5]))

IndexError: list index out of range

このリストの有効なインデックスは0〜3までなので、5番目へのアクセスは範囲外となりエラーになります。

RecursionError（再帰エラー）

実行時エラーの一種で、関数の再帰呼び出しが最大再帰深度（デフォルトで約1000回）を超えた場合に発生します。

コード例

def myFunction():
   myFunction()

myFunction()

実行結果

---------------------------------------------------------------------------
RecursionError                            Traceback (most recent call last)
----> 4 myFunction()

<ipython-input-39-8a59e0fb982f> in myFunction()
----> 2     myFunction()

... last 1 frames repeated, from the frame below ...

<ipython-input-39-8a59e0fb982f> in myFunction()
----> 2     myFunction()

RecursionError: maximum recursion depth exceeded

この関数には終了条件がないため、自分自身を無限に呼び続け、最終的にRecursionErrorとなります。

StopIteration（ストップイテレーション）

組み込み関数next()を使ってイテレータから次の要素を取得しようとした際、それ以上要素が存在しない場合に発生する例外です。

コード例

myList = [10, 20, 30, 40]
myIter = iter(myList)
while True:
   print(next(myIter))

実行結果

10
20
30
40
---------------------------------------------------------------------------
StopIteration                             Traceback (most recent call last)
----> 4     print(next(myIter))

StopIteration:

すべての要素を出力し終えた後、next()がさらに次の要素を要求したためStopIterationが送出されています。

IndentationError（インデントエラー）

Pythonのコードに不正なインデント（字下げ）が含まれている場合に発生する例外です。PythonのSyntaxErrorクラスを継承しており、構文エラーの一種として扱われます。

コード例

for i in range(10):
print("The value of i: " + str(i))

実行結果

  File "<ipython-input-44-d436d50bbdc8>", line 2
    print("The value of i: " + str(i))
        ^
IndentationError: expected an indented block

forブロックの中身は必ずインデントする必要があります。上の例ではインデントがないためエラーになっています。

TypeError（タイプエラー）

不適切な型のオブジェクトに対して操作を実行しようとした際に発生する例外です。たとえば、リストのインデックスに浮動小数点数を指定するとTypeErrorが返されます。

コード例

myList = [10, 20, 30, 40]
print(myList[1.25])

実行結果

---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
      1 myList = [10, 20, 30, 40]
----> 2 print(myList[1.25])

TypeError: list indices must be integers or slices, not float

リストのインデックスには整数またはスライスしか使用できないため、float型の値を渡すとエラーになります。

ZeroDivisionError（ゼロ除算エラー）

除算において分母が0（ゼロ）である場合に発生する例外です。

コード例

print(5/0)

実行結果

---------------------------------------------------------------------------
ZeroDivisionError                         Traceback (most recent call last)
----> 1 print(5/0)

ZeroDivisionError: division by zero

数学的に0での割り算は定義されていないため、Pythonはこの例外を発生させてプログラムの異常を通知します。

まとめ

これらの例外は、いずれもPythonの組み込み例外クラス階層に属しており、try-except文を使って適切に捕捉・処理することができます。各例外の発生条件を理解しておくことで、エラーの原因特定が速くなり、より堅牢なPythonプログラムを書くことにつながります。