Day 11: 例外と隔離環境

節のトレース。notes.txt が無い場合：open() が FileNotFoundError を投げるので except が実行され、else は飛ばされ、finally が実行される：

cannot open notes.txt
cleanup

notes.txt がある場合：try が成功し、except は飛ばされ、else が実行され（f を閉じ）、finally が実行される：

opened notes.txt
cleanup

with を使った書き換え（with_version.py として保存し、同じ2つの状態で実行する）：

def show(path):
    try:
        with open(path, encoding="utf-8") as f:
            print("opened", f.name)
    except FileNotFoundError as e:
        print("cannot open", e.filename)
        return
    print("closed after with:", f.closed)
show("notes.txt")

notes.txt がある場合：

opened notes.txt
closed after with: True

notes.txt が無い場合：

cannot open notes.txt

with 文はブロックを抜けるとき（正常終了でも例外でも）必ずファイルを閉じるので、ファイルについては手動の close() も finally 節も不要になる。例外を投げるのは open() 自体なので、except は with の外側に置く。
裸の except: が隠すもの2つ：(1) KeyboardInterrupt（Ctrl+C）と SystemExit。裸の except はすべての BaseException を捕捉するから。(2) タイプミスによる NameError のようなプログラムの誤り。実演：

try:
    prnt("hi")
except:
    print("something went wrong")

something went wrong

綴りを間違えた print が NameError を投げ、裸の except がそれを曖昧な失敗として報告した。except FileNotFoundError なら、同じタイプミスは問題の行を指す NameError のトレースバックとして表に出る。

観察結果：python3 clinic.py は終了ステータス 1 で終わる。トレースバックの最終行は：

ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'x9'

その上のフレームは clinic.py の5行目 total += int(raw) を指す。診断：故障行 = データの2行目（bo,x9）を読んでいるときの int(raw) 呼び出し。例外型 = ValueError。最も狭い修正 = int(raw) だけを try/except ValueError で囲み、lineno を skipped に記録して続行する。修正後の clinic.py：

total = 0
skipped = []
with open("scores.csv", encoding="utf-8") as fh:
    for lineno, line in enumerate(fh, start=1):
        name, raw = line.strip().split(",")
        try:
            value = int(raw)
        except ValueError:
            skipped.append(lineno)
            continue
        total += value
print("total", total, "skipped", skipped)

total 12 skipped [2]

ValueError が最も狭い正しい選択である理由：階層を調べる。

print([c.__name__ for c in ValueError.__mro__])

['ValueError', 'Exception', 'BaseException', 'object']

int() は不正なリテラルを ValueError そのもので報告するので、この失敗にはこれより狭い型は無い。親の Exception で捕捉すると、無関係なバグ（タイプミスによる NameError や TypeError）まで飲み込み、不正データとして誤報してしまう。try が囲むのは int(raw) だけなので、open() の失敗やフィールド数が違う行は、スキップとして数えられずにはっきりと例外になる。

ステップ1：2つの異なるパス。1つ目はあなたのマシンで python3 が指すもの（例：/usr/bin/python3、または別の環境の python）で、$work の中には決してない。2つ目は $work/.venv/bin/python。パスが違うことが、2つの別々のインタプリタである証拠になる。
ステップ2：終了ステータス 1。最終行は：

ModuleNotFoundError: No module named 'day11_helper'

ステップ3：

helper from the venv

ステップ4：再び終了ステータス 1、最終行も同じ：

ModuleNotFoundError: No module named 'day11_helper'

同じ import が、どのインタプリタで動かすかだけによって失敗・成功・失敗と変わる。したがってこれは環境の故障：実行するインタプリタにモジュールをインストールする（ステップ3）か、それを持つインタプリタで実行する。import 行を編集するのは間違った直し方。
ステップ5：

include-system-site-packages = false
True

pip の確認は終了ステータス 1 で、No module named pip で終わるエラーになる。venv を --without-pip で作ったから。
venv がシステムの site-packages を見られない理由：pyvenv.cfg が include-system-site-packages = false を設定し、sys.prefix != sys.base_prefix が venv が独自の prefix を使うことを示す。そのため sys.path には venv 自身の site-packages フォルダしか含まれない。逆も成り立つ：python3 は $work/.venv を決して探さないので、ステップ4は失敗した。
ステップ6：

packaging==24.1

ピン留めした行は正確なバージョンを記録する。後でインストールするなら、pip 付きで作った venv で、パッケージインデックスにアクセスできる状態で .venv/bin/python -m pip install -r requirements.txt を使う。

両方の実行を再現する：

good/bin/python report.py

report ok

.venv/bin/python report.py

は終了ステータス 1 で終わり、最終行は：

ModuleNotFoundError: No module named 'day11_helper'

両方のインタプリタからの証拠：

for py in good/bin/python .venv/bin/python; do
    "$py" -c "import sys, importlib.util; print(sys.executable); print(importlib.util.find_spec('day11_helper') is not None)"
done

は4行を表示する：$work/good/bin/python、True、$work/.venv/bin/python、False。診断：環境の故障。report.py とその import は正しく、.venv のインタプリタに依存が無い。最小の修正：依存を .venv にインストールする（ここでは1ファイルのモジュールを venv の purelib にコピーすることがインストールにあたる）。good/bin/python report.py で実行しても動くが、.venv は壊れたままなので課題1を満たさない：

good_site=$(good/bin/python -c "import sysconfig; print(sysconfig.get_path('purelib'))")
venv_site=$(.venv/bin/python -c "import sysconfig; print(sysconfig.get_path('purelib'))")
cp "$good_site/day11_helper.py" "$venv_site/"
.venv/bin/python report.py

report ok

import を編集する（削除する、または try/except ImportError で包む）のは間違った直し方：欠けている依存を用意するのではなく、隠してしまう。
ファイル課題：

def read_text(path):
    try:
        with open(path, encoding="utf-8") as fh:
            return fh.read()
    except FileNotFoundError as e:
        print("missing", e.filename)
        return None
print(read_text("no_such_file.txt"))

missing no_such_file.txt
None