Python 🐍 : Manejo de Errores y Excepciones

El manejo de errores y excepciones es una parte fundamental en el desarrollo de cualquier software, y Python proporciona una manera eficiente y flexible de gestionar situaciones imprevistas que pueden surgir durante la ejecución de un programa. En este artículo, exploraremos cómo funcionan las excepciones en Python y cómo podemos usarlas para hacer que el código sea más robusto y fácil de depurar.

¿Qué es una Excepción?

En términos sencillos, una excepción es un evento inesperado que interrumpe el flujo normal de ejecución de un programa. Cuando ocurre una excepción, Python detiene ese flujo y busca una manera de manejarla. Si no se maneja, el programa termina con un mensaje de error.

Imagina que estás en tu cocina preparando café. Estás calentando el agua en una tetera eléctrica (hervidor). Todo va bien… hasta que te distraes y el agua hierve tanto que la tetera de desborda, quemándote la mano.

Este es el evento inesperado. No lo planeaste, pero ocurrió.

Ahora, si no hiciste nada para evitarlo (como poner una temporizador o usar una tetera con apagado automático), el resultado es que te quemas y dejas de hacer todo lo que estabas haciendo.

Para evitar esto, existe el manejo de excepciones, que nos permite anticipar posibles errores, actuar en consecuencia y mantener el control del flujo y evitar que nuestros programas se detengan bruscamente.

Ahora, en otra situación, estás sirviendo café en una taza. Sin querer, lo llenas demasiado y se derrama sobre la mesa.

¿Qué haces?

• No te pones a gritar ni abandonas el desayuno (eso sería como dejar que el programa se “rompa”).
• Tomas una servilleta, limpias la mesa, quizás cambias de taza y sigues desayunando.

Estás manejando una excepción: algo salió mal, pero lo detectaste y tomaste una acción para continuar con el flujo normal de tu día.

El café ☕ es parte de nuestras rutinas, y también está lleno de pequeños imprevistos que ilustran perfectamente cómo funcionan las excepciones en la vida real.

Ejemplo básico de excepción en Python

Un ejemplo rápido es intentar dividir por cero, Python lanzará una excepción ZeroDivisionError. En lugar de que el programa se detenga de inmediato, podemos capturar y manejar esa excepción para tomar una acción apropiada, como mostrar un mensaje de error o realizar una operación alternativa. Puedes ver este ejemplo de excepción en una sesión interactiva:

Python 3.10.2 (main, Feb 14 2024, 23:15:40) [Clang 14.0.0 (clang-1400.0.29.202)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> 6 / 0 
Traceback (most recent call last):
  File "<python-input-13>", line 1, in <module>
    6 / 0
    ~~^~~
ZeroDivisionError: division by zero

Estructura Básica de Manejo de Excepciones

En Python, el manejo de excepciones se realiza mediante las palabras claves try, except, y opcionalmente else y finally. Y funciona de la siguiente manera:

flowchart TD
    A([Inicio]) --> B{<font size="5">TRY</font><br>¿Ocurre una excepción?}
    B -- No --> C[<font size="2">Bloque Opcional</font><br><font size="4">ELSE</font><br>Ejecutar bloque de código]
    B -- Sí --> D[<font size="2">Bloque Obligatorio</font><br><font size="4">EXCEPT</font><br>Capturar excepción]
    C --> E[<font size="2">Bloque Opcional</font><br><font size="5">FINALLY</font><br>Ejecutar bloque finally]
    D --> E
    E --> F([Fin])

Sintaxis Básica

try:
    # Bloque de código que puede causar una excepción
    resultado = 10 / 0
except ZeroDivisionError as e:
    # Bloque que maneja la excepción
    print(f"Error: {e}")

En este ejemplo:

• El bloque try contiene el código que podría generar una excepción.
• Si ocurre una excepción, Python salta al bloque except donde puedas manejarla. En este caso, capturamos una excepción de tipo ZeroDivisionError y mostramos un mensaje de error.

Si entramos en una sesión interactiva, se obtiene el siguiente resultado:

>>> try:
...    resultado = 10 / 0
... except ZeroDivisionError as e:
...    print(f"Error: {e}") 
...
Error: division by zero
>>>

Como vimos anteriormente, los bloques try y except son obligatorios para manejar excepciones en Python. Por otro lado, los bloques else y finally son opcionales y se utilizan según las necesidades del contexto. Por ejemplo, al trabajar con recursos como archivos o conexiones a bases de datos, siempre es bueno realizar acciones de limpieza cómo cerrar conexiones y recursos, para evitar fugas de memoria o recursos no liberados. Ya veremos esos casos y más ejemplos para ilustrar su uso.

Bloque else

El bloque else es opcional y se ejecuta únicamente si no se ha producido ninguna excepción en el bloque try. Es útil en diferentes contextos para ejecutar código que dependa de que no haya errores.

try:
    x = 10 / 2
except ZeroDivisionError:
    print("No se puede dividir por cero.")
else:
    print(f"La operación fue exitosa: {x}")

En este caso, no ocurre ninguna excepción en el bloque try, por ende, el bloque else se ejecutará, mostrando el resultado de la operación.

En el siguiente ejemplo, generamos una excepción de tipo ValueError al intentar convertir una entrada por teclado:

>>> try:
...    numero = int(input("Introduce un número: "))
... except ValueError:
...    print(f"Error de conversión") 
... else:
...    print("Has introducido:", numero)
...
Introduce un número: uno
Error de conversión.
>>>

Puedes seguir probando código fácilmente desde una sesión interactiva de Python, o también usando herramientas en línea como https://onecompiler.com/embed/python, donde puedes ejecutar ejemplos rápidamente sin instalar nada.

Bloque finally

El bloque finally es opcional en la estructura de manejo de excepciones de Python, pero resulta muy necesario en contexto donde se deben liberar recursos, como cerrar archivos, conexiones a bases de datos o limpiar datos temporales. La principal característica de finally es que siempre se ejecuta, haya ocurrido una excepción o no.

En este caso, intentemos guardar el resultado de la operación matemática (una división) y escribimos el resultado o el error en un archivo. Usamos finally para garantizar que el archivo se cierre, sin importar si la operación fue exitosa o no y luego leemos el archivo:

try:
    archivo = open("resultado.txt", "w")
    resultado = 10 / 0
    archivo.write(f"Resultado: {resultado}")
except ZeroDivisionError:
    archivo.write("Error: no se puede dividir entre cero.")
finally:
    archivo.close()
    print("Archivo cerrado.")

print(open('resultado.txt').read())

Si ejecutamos lo anterior, deberías ver el mismo resultado:

Archivo cerrado.
Error: no se puede dividir entre cero.

Al usar el bloque finally, es importante no solo asegurarse de cerrar recursos, sino también aprovechar la oportunidad para registrar información adicional que pueda ser útil.

Piensa en finally como ese momento final donde puedes realizar una acción útil antes de cerrar todo.

Tipos de Excepciones

Python tiene muchas excepciones más, pero esta tabla cubre las más comunes y útiles para el manejo de errores.

Excepción	Descripción
BaseException	La clase base para todas las excepciones.
Exception	Clase base para todas las excepciones estándar.
ArithmeticError	Clase base para errores aritméticos, como ZeroDivisionError.
ZeroDivisionError	Se lanza cuando se intenta dividir un número por cero.
OverflowError	Se lanza cuando un número excede el límite permitido por sistema.
ValueError	Se lanza cuando se recibe un argumento con un valor inapropiado.
IndexError	Ocurre cuando se accede a un índice de la secuencia fuera de rango.
KeyError	Ocurre cuando se accede a una clave que no existe en el diccionario.
TypeError	Ocurre cuando una función se aplica a un objeto de tipo inapropiado.
FileNotFoundError	Ocurre cuando se intenta abrir un archivo que no existe.
IOError	Ocurre cuando un error de E/S se genera al leer o escribir un archivo.
ValueError	Se lanza cuando se pasa un valor incorrecto a una función.
ImportError	Ocurre cuando un módulo no se puede importar correctamente.
ModuleNotFoundError	Se lanza cuando el módulo solicitado no se puede encontrar.
AttributeError	Se lanza cuando un objeto no tiene el atributo solicitado.
NameError	Ocurre cuando se hace referencia a una variable que no está definida.
SyntaxError	Ocurre cuando el código no sigue las reglas del lenguaje.
IndentationError	Subclase de SyntaxError (error de indentación).
AssertionError	Ocurre cuando una afirmación (assert) falla (evalúa como falsa).
MemoryError	Ocurre cuando se agota la memoria disponible.
RecursionError	Se lanza cuando se excede el límite de recursión en el código.
NotImplementedError	Ocurre cuando una función está declarada pero no implementada.
TimeoutError	Ocurre cuando una operación excede el tiempo establecido.
KeyboardInterrupt	Ocurre cuando el usuario interrumpe el programa con Ctrl+C.
StopIteration	Se lanza para indicar que no hay más elementos en un iterador.
StopAsyncIteration	Indica que un iterador asíncrono no tiene más elementos.
ConnectionError	Clase base para errores relacionados con la red o las conexiones.
TimeoutError	Se lanza cuando una operación excede el tiempo de espera.

Algunas excepciones adicionales menos comunes

Excepción	Descripción
UnicodeDecodeError	Ocurre cuando falla la decodificación de una cadena Unicode.
UnicodeEncodeError	Ocurre cuando falla la codificación de una cadena Unicode.
DeprecationWarning	Advertencia sobre el uso de características obsoletas.
UserWarning	Advertencia general para notificar al usuario sobre algo no crítico.

Excepción Genérica

Si no sabemos qué tipo de excepción puede ocurrir, o si deseas capturar cualquier tipo de error, podemos usar un bloque except con la excepción base Exception:

try:
    x = 10 / 0
except Exception as e:
    print(f"Ocurrió un error: {e}")

Usar Exception es útil cuando no estás seguro de qué tipo de error podría lanzarse, como en etapas tempranas del desarrollo.

Siempre que sea posible, usa excepciones específicas (ZeroDivisionError, FileNotFoundError, etc.) para un manejo de errores más claro y controlado.

Capturar todas las excepciones genéricas puede ocultar errores graves o hacer más difícil detectar problemas reales. Úsalo con cuidado, especialmente en entornos de producción.

Manejar Múltiples Excepciones

Podemos manejar diferentes tipos de excepciones con múltiples bloques except. Si tenemos varios casos de error posibles, podemos especificarlos de forma individual de la siguiente manera:

try:
    valor = int(input("Introduce un número: "))
    resultado = 10 / valor
except ZeroDivisionError:
    print("No puedes dividir por cero.")
except ValueError:
    print("Eso no es un número válido.")

Levantar Excepciones Personalizadas

Python nos permite crear y lanzar nuestras propias excepciones utilizando la palabra clave raise. Esto es útil cuando deseamos controlar el flujo de ejecución en situaciones específicas, como validaciones personalizadas.

Ejemplo de Excepción personalizada

class MiExcepcion(Exception):
    pass

def dividir(a, b):
    if b == 0:
        raise MiExcepcion("No se puede dividir por cero")
    return a / b

try:
    resultado = dividir(10, 0)
except MiExcepcion as e:
    print(f"Error: {e}")

A lo largo de este artículo exploramos cómo Python nos da herramientas poderosas para anticipar, manejar y registrar errores sin que nuestro programa se venga abajo. Desde lo básico con try y except, pasando por los bloques else y finally, hasta ideas más avanzadas y una lista de las excepciones más y menos comunes, vimos que las excepciones no son el fin del mundo, ¡son una oportunidad para construir código más inteligente y resistente!

☕ Y como vimos con los ejemplos del café en un principio, en la programación y en la vida real, los errores pasan, pero lo importante es cómo los enfrentamos.

En próximos artículos, vamos a seguir profundizando en:

• Manejo de excepciones personalizadas.
• Integración con bases de datos y archivos reales.

No te detengas aquí. Prueba los ejemplos (puedes usar la consola de Python o herramientas como onecompiler.com), juega con ellos, rompe cosas y vuelve a armar. Solo así vas a dominar de verdad el arte de escribir código que no solo funcione… sino que resista el caos.