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Python

Exception

프로그램 실행 중 발생하는 오류 상황들을 정리하였다.

Exception

Exception이란?

예외는 프로그램 실행 중에 발생하는 오류 상황을 의미한다.

파일이 없거나, 잘못된 값을 넣거나, 리스트 범위를 벗어난 인덱스를 접근하면 예외가 발생한다.

Exceptions

예외 의미
ValueError 값은 들어왔지만 값의 내용이 잘못된 경우 사용한다.
TypeError 값의 자료형이 잘못된 경우 사용한다.
FileNotFoundError 파일이나 폴더가 존재하지 않는 경우 사용한다.
IndexError 리스트, 튜플 등의 인덱스 범위를 벗어난 경우 발생한다.
KeyError 딕셔너리에 존재하지 않는 key를 접근한 경우 발생한다.
ZeroDivisionError 숫자를 0으로 나누려고 할 때 발생한다.
AttributeError 객체에 존재하지 않는 속성이나 메서드를 사용한 경우 발생한다.
ImportError 모듈을 불러오지 못한 경우 발생한다.
ModuleNotFoundError 존재하지 않는 모듈을 import하려고 한 경우 발생한다.
PermissionError 파일이나 폴더에 접근 권한이 없는 경우 발생한다.
RuntimeError 실행 중 일반적인 문제가 발생했지만 더 구체적인 예외가 애매할 때 사용한다.
NotImplementedError 아직 구현하지 않은 기능임을 표시할 때 사용한다.

ValueError

자료형은 맞지만 값 자체가 잘못된 경우 사용한다.

interval_sec = -1

if interval_sec <= 0:
    raise ValueError("interval_sec은 0보다 커야 한다.")

위 코드에서 interval_sec은 숫자이므로 자료형은 맞다.

하지만 초 단위 간격이 0 이하이면 의미상 잘못된 값이다.

따라서 ValueError를 사용한다.

타입은 맞는데 값의 범위나 의미가 잘못되었을 때 사용한다.

TypeError

값의 자료형이 잘못된 경우 사용한다.

interval_sec = "3"

if not isinstance(interval_sec, int):
    raise TypeError("interval_sec은 int 타입이어야 한다.")

위 코드에서 "3"은 숫자처럼 보이지만 실제로는 문자열이다.

함수에서는 정수를 기대하는데 문자열이 들어왔으므로 TypeError를 사용한다.

ValueError와의 차이는 다음과 같다.

interval_sec = "3"   # TypeError 대상
interval_sec = -3    # ValueError 대상

타입 자체가 잘못되었으면 TypeError, 타입은 맞지만 값이 이상하면 ValueError를 사용한다.

FileNotFoundError

파일이나 폴더가 존재하지 않는 경우 사용한다.

from pathlib import Path

video_path = Path("video.mp4")

if not video_path.exists():
    raise FileNotFoundError(f"비디오 파일이 존재하지 않는다: {video_path}")

비디오 분석 프로그램에서는 입력 영상이 반드시 필요하다.

따라서 영상 파일이 없으면 더 진행하면 안 된다.

이럴 때 FileNotFoundError를 사용한다.

from pathlib import Path

def extract_frames(video_path):
    video_path = Path(video_path)

    if not video_path.exists():
        raise FileNotFoundError(f"비디오 파일이 존재하지 않는다: {video_path}")

    print("프레임 추출을 시작한다.")

파일이 없으면 이후 코드가 정상적으로 실행될 수 없을 때 사용한다.

IndexError

리스트나 튜플에서 존재하지 않는 인덱스를 접근한 경우 발생한다.

frames = ["frame1", "frame2"]

print(frames[5])

frames에는 인덱스 0, 1만 존재한다.

그런데 5번 인덱스를 접근했으므로 IndexError가 발생한다.

직접 검사해서 예외를 발생시킬 수도 있다.

frames = ["frame1", "frame2"]
index = 5

if index >= len(frames):
    raise IndexError("요청한 프레임 인덱스가 범위를 벗어났다.")

print(frames[index])

리스트, 튜플, 문자열처럼 순서가 있는 데이터에서 범위를 벗어난 위치를 접근할 때 발생한다.

KeyError

딕셔너리에 존재하지 않는 key를 접근한 경우 발생한다.

song = {
    "title": "Butter",
    "bpm": 120
}

print(song["artist"])

song 딕셔너리에는 "artist"라는 key가 없다.

따라서 KeyError가 발생한다.

없는 key일 수도 있다면 get()을 사용할 수 있다.

song = {
    "title": "Butter",
    "bpm": 120
}

artist = song.get("artist", "알 수 없음")
print(artist)

반드시 있어야 하는 key라면 직접 검사해서 예외를 발생시킬 수 있다.

song = {
    "title": "Butter",
    "bpm": 120
}

if "artist" not in song:
    raise KeyError("song 딕셔너리에 artist 정보가 없다.")

딕셔너리에서 특정 key가 반드시 있어야 할 때 자주 확인한다.

ZeroDivisionError

숫자를 0으로 나누려고 할 때 발생한다.

total_frames = 100
duration = 0

fps = total_frames / duration

수학적으로 0으로 나누는 것은 불가능하다.

따라서 ZeroDivisionError가 발생한다.

영상 처리에서는 영상 길이가 0이면 FPS나 진행률 계산이 불가능하다.

total_frames = 100
duration = 0

if duration == 0:
    raise ZeroDivisionError("duration이 0이므로 fps를 계산할 수 없다.")

fps = total_frames / duration

나눗셈을 하기 전에 분모가 0인지 확인해야 한다.

AttributeError

객체에 존재하지 않는 속성이나 메서드를 사용한 경우 발생한다.

name = "video.mp4"

print(name.exists())

exists()는 Path 객체에서 사용할 수 있는 메서드다.

하지만 name은 문자열이므로 exists() 메서드가 없다.

따라서 AttributeError가 발생한다.

올바른 코드는 다음과 같다.

from pathlib import Path

video_path = Path("video.mp4")
print(video_path.exists())

함수 안에서는 문자열로 들어온 경로를 Path 객체로 바꿔서 사용할 수 있다.

from pathlib import Path

def check_video(video_path):
    video_path = Path(video_path)

    if not video_path.exists():
        raise FileNotFoundError(f"비디오 파일이 존재하지 않는다: {video_path}")

어떤 메서드를 쓰려면 그 메서드를 가진 객체인지 먼저 확인해야 한다.

ImportError

모듈을 불러오는 과정에서 문제가 생긴 경우 발생한다.

모듈 자체는 존재하지만, 그 안에서 특정 기능을 불러오지 못할 때 발생할 수 있다.

from math import not_exist_function

math 모듈은 존재하지만 not_exist_function은 존재하지 않는다.

따라서 ImportError가 발생한다.

선택적으로 기능을 불러오고 싶다면 다음처럼 처리할 수 있다.

try:
    from math import not_exist_function
except ImportError:
    print("해당 기능을 불러올 수 없다.")

모듈을 불러오는 과정에서 문제가 생겼을 때 사용한다.

ModuleNotFoundError

존재하지 않거나 설치되지 않은 모듈을 import하려고 할 때 발생한다.

import cv2

만약 opencv-python이 설치되어 있지 않으면 ModuleNotFoundError가 발생한다.

이 경우에는 패키지를 설치해야 한다.

pip install opencv-python

코드에서 직접 안내하려면 다음처럼 작성할 수 있다.

try:
    import cv2
except ModuleNotFoundError:
    raise ModuleNotFoundError(
        "opencv-python이 설치되어 있지 않다. pip install opencv-python을 실행해야 한다."
    )

모듈 자체가 없거나 설치되지 않았을 때 발생한다.

PermissionError

파일이나 폴더에 접근 권한이 없는 경우 발생한다.

with open("protected_file.txt", "w") as f:
    f.write("hello")

해당 파일이 관리자 권한을 요구하거나 쓰기 권한이 없으면 PermissionError가 발생할 수 있다.

프로젝트에서는 결과 이미지를 저장할 폴더에 쓰기 권한이 없을 때 발생할 수 있다.

output_path = "frames/frame_001.txt"

try:
    with open(output_path, "w") as f:
        f.write("frame data")
except PermissionError:
    print("파일을 저장할 권한이 없다.")

파일을 읽거나 쓰거나 삭제할 권한이 없을 때 발생한다.

RuntimeError

실행 중 문제가 발생했지만 더 적절한 예외가 애매할 때 사용한다.

model = None

if model is None:
    raise RuntimeError("모델이 로드되지 않았다.")

예를 들어 악보 검출 모델이 준비되지 않았는데 검출을 실행하려고 하면 실행 상태가 잘못된 것이다.

def detect_sheet(frame, model):
    if model is None:
        raise RuntimeError("악보 검출 모델이 로드되지 않았다.")

    print("악보 검출을 시작한다.")

다만 더 정확한 예외가 있다면 그 예외를 먼저 사용하는 것이 좋다.

if not video_path.exists():
    raise FileNotFoundError("비디오 파일이 존재하지 않는다.")

if interval_sec <= 0:
    raise ValueError("interval_sec은 0보다 커야 한다.")

파일 문제, 타입 문제, 값 문제처럼 명확히 분류하기 어려운 실행 문제에서 사용한다.

NotImplementedError

아직 구현하지 않은 기능임을 표시할 때 사용한다.

def detect_sheet_area(frame):
    raise NotImplementedError("악보 영역 검출 기능은 아직 구현되지 않았다.")

함수 이름과 구조는 먼저 만들어두고, 실제 구현은 나중에 할 때 사용한다.

def detect_measure_change(prev_frame, current_frame):
    raise NotImplementedError("마디 전환 감지 기능은 아직 구현되지 않았다.")

이렇게 작성하면 해당 함수를 실수로 호출했을 때 아직 구현되지 않았다는 사실을 명확하게 알 수 있다.

나중에 구현할 함수의 자리만 먼저 만들어둘 때 사용한다.

상황별 예외 선택 기준

상황 적절한 예외
타입이 잘못된 경우 TypeError
타입은 맞지만 값이 잘못된 경우 ValueError
파일이나 폴더가 없는 경우 FileNotFoundError
리스트 인덱스가 범위를 벗어난 경우 IndexError
딕셔너리에 없는 key를 접근한 경우 KeyError
숫자를 0으로 나누는 경우 ZeroDivisionError
객체에 없는 속성이나 메서드를 사용한 경우 AttributeError
모듈을 불러오는 과정에서 문제가 생긴 경우 ImportError
설치되지 않은 모듈을 import한 경우 ModuleNotFoundError
파일 접근 권한이 없는 경우 PermissionError
실행 중 애매한 문제가 발생한 경우 RuntimeError
아직 구현하지 않은 기능인 경우 NotImplementedError

프로젝트 코드 예시

from pathlib import Path

def extract_frames(video_path: Path, interval_sec: int):
    if not isinstance(video_path, Path):
        raise TypeError("video_path는 Path 타입이어야 한다.")

    if not video_path.exists():
        raise FileNotFoundError(f"비디오 파일이 존재하지 않는다: {video_path}")

    if not isinstance(interval_sec, int):
        raise TypeError("interval_sec은 int 타입이어야 한다.")

    if interval_sec <= 0:
        raise ValueError("interval_sec은 0보다 커야 한다.")

    print("프레임 추출을 시작한다.")

위 코드의 예외 선택 기준은 다음과 같다.

코드 의미 예외
not isinstance(video_path, Path) video_path 타입이 잘못됨 TypeError
not video_path.exists() 파일이 존재하지 않음 FileNotFoundError
not isinstance(interval_sec, int) interval_sec 타입이 잘못됨 TypeError
interval_sec <= 0 값의 범위가 잘못됨 ValueError

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