Pythonの例外基本クラス徹底解説｜BaseExceptionと例外階層、独自例外の作り方

Pythonにおける例外とは

Pythonには、他の高水準言語と同様に例外（Exception）の仕組みが備わっています。プログラムの実行中に問題が検出されると例外が発生（raise）し、適切に処理しなければプログラムはその時点で中断されます。代表的な例外には、ゼロ除算を表すZeroDivisionErrorや、アサーションの失敗を表すAssertionErrorなど、さまざまな種類があります。

すべての例外クラスはBaseExceptionクラスから派生しています。開発者は組み込みの例外をそのまま利用できるだけでなく、raise文を使ってコード中で意図的に例外を発生させることもできます。さらに、Exceptionクラス、あるいはその子クラスを継承すれば、用途に応じた独自の例外クラスを定義することも可能です。

BaseExceptionはすべての例外の基底クラスですが、ユーザー定義クラスをこのクラスから直接派生させることは避けるべきとされています。独自の例外クラスを作成する場合は、必ずExceptionクラス（またはその子クラス）を継承するのがPythonの作法です。

Pythonの例外クラス階層

Pythonの主要な例外クラスは、次のような階層構造で整理されています。

• BaseException
  • Exception
    • 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
    • StopIteration
    • StopAsyncIteration
    • SyntaxError
      • IndentationError
        • TabError
    • SystemError
    • TypeError
    • ValueError
      • UnicodeError
        • UnicodeDecodeError
        • UnicodeEncodeError
        • UnicodeTranslateError
    • Warning
      • BytesWarning
      • DeprecationWarning
      • FutureWarning
      • ImportWarning
      • PendingDeprecationWarning
      • ResourceWarning
      • RuntimeWarning
      • SyntaxWarning
      • UnicodeWarning
      • UserWarning
  • GeneratorExit
  • KeyboardInterrupt
  • SystemExit

独自例外クラスの作成例

課題：従業員情報を管理するクラスを作成します。ただし、「従業員の年齢は18歳より大きくなければならない」という業務ルールがあるものとします。

そこで、18歳未満のデータが渡されたときに発生させる、Exceptionクラスの子クラスとして独自の例外クラスを定義してみましょう。

サンプルコード

class LowAgeError(Exception):
    def __init__(self):
        pass

    def __str__(self):
        return '年齢は18歳より大きくなければなりません'

class Employee:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        if age < 18:
            raise LowAgeError  # 条件を満たさない場合に独自例外を発生
        else:
            self.age = age

    def display(self):
        print('従業員名: ' + self.name + '、年齢: ' + str(self.age) + '歳')

try:
    e1 = Employee('Subhas', 25)
    e1.display()

    e2 = Employee('Anupam', 12)  # ここでLowAgeErrorが発生
    e2.display()
except LowAgeError as e:
    print('エラー発生: ' + str(e))

実行結果

従業員名: Subhas、年齢: 25歳
エラー発生: 年齢は18歳より大きくなければなりません

コードのポイント

• LowAgeErrorはExceptionクラスを継承した独自例外クラスです。__str__メソッドをオーバーライドすることで、例外発生時に表示されるメッセージをカスタマイズしています。
• Employeeクラスのコンストラクタ内では、引数ageが18未満の場合にraise文でLowAgeErrorを発生させます。
• try〜exceptブロックで例外を捕捉しているため、例外が発生してもプログラムが異常終了せず、エラーメッセージを出力して処理を続行できます。
• 2人目の従業員Anupam（12歳）のインスタンス生成時に例外が発生するため、直後のdisplay()は実行されず、exceptブロックのメッセージのみが出力されます。

このように、独自例外クラスを定義することで、アプリケーション固有のエラー状況を明確に表現でき、可読性と保守性に優れたエラーハンドリングを実現できます。