Python 예외 계층 구조 완전 탐구

지난 글에서 raise와 raise from으로 예외를 발생·연결하는 방법을 배웠다. 예외를 제대로 잡고 처리하려면 Python 내장 예외 계층 구조를 알아야 한다. 어떤 예외가 어떤 부모 클래스를 갖는지 알면, 더 넓은 범위를 한 번에 처리하거나, 반대로 원하는 예외만 정확히 골라낼 수 있다.

계층 구조 개요

Python 내장 예외는 모두 BaseException을 최상위로 하는 클래스 트리에 있다. help('exceptions')나 공식 문서에서 전체 트리를 볼 수 있지만, 실무에서 자주 만나는 부분만 추려보면 다음과 같다.

BaseException
 ├── SystemExit
 ├── KeyboardInterrupt
 ├── GeneratorExit
 └── Exception
      ├── ArithmeticError
      │    ├── ZeroDivisionError
      │    └── OverflowError
      ├── LookupError
      │    ├── KeyError
      │    └── IndexError
      ├── ValueError
      ├── TypeError
      ├── AttributeError
      ├── NameError
      ├── OSError (= IOError)
      │    ├── FileNotFoundError
      │    ├── PermissionError
      │    └── TimeoutError
      ├── RuntimeError
      │    └── RecursionError
      ├── StopIteration
      ├── NotImplementedError
      └── Warning
           ├── DeprecationWarning
           └── ...

Python 예외 계층 구조

Exception의 주요 서브그룹

ArithmeticError

수학 연산 오류를 나타내는 그룹이다.

try:
    result = 1 / 0
except ZeroDivisionError:
    print("0으로 나누기")

try:
    import math
    result = math.exp(10000)   # OverflowError
except OverflowError:
    print("숫자가 너무 큼")

# ArithmeticError로 두 가지를 한 번에
try:
    compute()
except ArithmeticError as e:
    print(f"산술 오류: {type(e).__name__}: {e}")

LookupError

컬렉션 접근 실패를 나타내는 그룹이다. KeyError(딕셔너리)와 IndexError(리스트·튜플)를 모두 포함한다.

data = {"name": "Alice"}
items = [1, 2, 3]

try:
    v1 = data["age"]    # KeyError
    v2 = items[10]      # IndexError
except LookupError as e:
    print(f"데이터 접근 실패: {type(e).__name__}: {e}")

KeyError와 IndexError를 항상 같이 처리한다면 LookupError를 부모로 잡는 것이 더 깔끔하다.

OSError 그룹

운영 체제 관련 오류 전체를 OSError가 포함한다. 과거에는 IOError, EnvironmentError 등으로 분리되어 있었는데 Python 3에서 모두 OSError의 별칭으로 통합되었다.

try:
    with open("data.txt") as f:
        data = f.read()
except FileNotFoundError:
    print("파일 없음")
except PermissionError:
    print("권한 없음")
except OSError as e:
    # 그 밖의 파일 시스템 오류
    print(f"파일 오류: {e.strerror} (errno={e.errno})")

OSError는 errno 속성을 가지므로 구체적인 오류 코드도 확인할 수 있다.

import errno

try:
    open("/root/secret")
except OSError as e:
    if e.errno == errno.EACCES:
        print("접근 거부")
    elif e.errno == errno.ENOENT:
        print("파일 없음")

자주 만나는 내장 예외 정리

자주 쓰는 내장 예외

ValueError vs TypeError

이 두 가지는 가장 많이 혼동된다.

# TypeError: 타입 자체가 잘못됨
"hello" + 42        # str과 int는 더할 수 없다

# ValueError: 타입은 맞지만 값이 잘못됨
int("abc")          # str이지만 정수로 변환 불가
int("3.14")         # 역시 ValueError (float 문자열)
int("3")            # OK → 3

사용자 정의 함수에서도 이 구분을 따르는 것이 좋다.

def set_age(age):
    if not isinstance(age, int):
        raise TypeError(f"age는 정수여야 합니다. 받은 타입: {type(age).__name__}")
    if age < 0 or age > 150:
        raise ValueError(f"age 범위 초과: {age}")

AttributeError vs NameError

# NameError: 정의되지 않은 변수/이름
print(undefined_var)    # NameError

# AttributeError: 객체에 없는 속성/메서드
None.upper()            # AttributeError
[1, 2].push(3)          # AttributeError (Python 리스트는 append)

None을 반환하는 함수의 결과를 바로 체인 호출하면 AttributeError가 자주 발생한다.

result = find_user(user_id)
result.activate()    # find_user가 None 반환 시 AttributeError

Optional 타입을 반환하는 함수를 쓸 때는 None 체크가 필수다.

RuntimeError와 RecursionError

RuntimeError는 다른 카테고리에 속하지 않는 런타임 오류에 쓰는 일반 예외다. RecursionError는 RuntimeError의 서브클래스로, 재귀 한도(기본 1000)를 초과하면 발생한다.

import sys
sys.setrecursionlimit(100)   # 재귀 한도 변경

def infinite_recursion():
    return infinite_recursion()

try:
    infinite_recursion()
except RecursionError:
    print("재귀 깊이 초과")

StopIteration

이터레이터의 끝을 알리는 예외로, for 루프가 내부적으로 이것을 사용해 반복을 종료한다.

it = iter([1, 2])
print(next(it))    # 1
print(next(it))    # 2
next(it)           # StopIteration 발생

직접 next()를 호출할 때는 StopIteration을 대비하거나 기본값을 지정한다.

it = iter([1, 2])
val = next(it, None)   # 기본값 방식: 끝이면 None 반환

isinstance를 활용한 계층 이용

def classify_error(e):
    if isinstance(e, LookupError):
        return "컬렉션 접근 오류"
    elif isinstance(e, ArithmeticError):
        return "수학 연산 오류"
    elif isinstance(e, OSError):
        return f"OS 오류 (errno={getattr(e, 'errno', None)})"
    elif isinstance(e, ValueError):
        return "값 오류"
    elif isinstance(e, TypeError):
        return "타입 오류"
    else:
        return f"기타: {type(e).__name__}"

try:
    risky_operation()
except Exception as e:
    category = classify_error(e)
    print(f"[{category}] {e}")

예외 계층을 이용한 광범위 처리 전략

라이브러리 개발 시 흔히 쓰는 두 가지 전략이다.

# 전략 1: 특정 그룹 전체를 잡기
try:
    result = parse_and_compute(data)
except (ValueError, TypeError) as e:
    # 잘못된 입력 처리
    return {"error": str(e)}
except OSError as e:
    # 파일/네트워크 오류 처리
    return {"error": "외부 리소스 오류"}

# 전략 2: 계층 부모로 잡기 + 세분화
try:
    result = db_query(sql)
except LookupError as e:
    if isinstance(e, KeyError):
        return default_row
    raise

예외 계층을 알면 except Exception:처럼 너무 넓게 잡거나, 반대로 except ZeroDivisionError, except OverflowError, except...처럼 불필요하게 세분화하는 것을 피할 수 있다. 다음 글에서는 이 계층을 확장하는 커스텀 예외 클래스를 설계하는 방법을 배운다.

지난 글: raise와 raise from: 예외 재발생과 원인 연결

다음 글: 커스텀 예외 클래스 설계하기

읽어주셔서 감사합니다. 😊