例外処理（れいがいしょり、英語: exception handling）とは、IT業界で用いられる専門用語で、ある抽象レベルにおけるシステムの設計で想定されておらず、ユーザー操作によって解決できない問題に対処するための処理である。例外処理の結果として問題が解決されないとシステム障害になる。システム停止やデータ破損の原因になり、ユーザーに損害を与える可能性があるため、システム開発で例外処理は重要視されている[1][2][3]。

システムの設計で想定されておらず、継続不能や継続すると問題になる様な状態としては、次のようなものが挙げられる。

ハードウェアの故障

オペレーティングシステム等、システムの設定ミス

ライブラリの欠損

ユーザーの入力間違い

数値入力を要求している場合での、英単語の入力

存在しないデータベースのテーブル／カラムやファイルの指定


必要な他システムとの疎通が取れない

許されない演算（0での除算や実数演算で解が虚数になる演算など）

割り当てられていない記憶領域へのアクセス

不正な値が与えられたポインタで参照する、或いは機械語レベルで不正な値が与えられたインデックスレジスタ等を用いてメモリ参照することとなった場合

ページフォールト


プログラミング言語において、何も参照していないハンドルやポインター（Nullポインタ）を参照して操作しようとした場合（例としてJavaにおけるNullPointerExceptionなど）。

注意点として、あらゆる例外が抽象レベルに依存せずすべて異常系であるとは限らない。例えばページフォルトはカーネル内部のメモリなど例外が許されない環境下ではエラーとなるが、仮想記憶を採用したOSにおけるユーザプロセスのメモリは常時物理的に存在するとは限らないためページフォルトを正常系として処理する必要がある。また、例外処理中にさらなる例外が発生した場合は、通常なら正常系となる事象が異常系に変わる場合がある。詳しくは#例外のネストを参照されたい。
例外処理の動作と重要性

例外処理の動作としては、システムを構成するプログラムの各呼び出し階層で、呼び出し先が想定していない入力値を受け取って問題が起きた場合に、問題に合わせた例外を発生させて呼び出し元に処理を返す。呼び出し元に例外を返す事によって、呼び出し元で問題解決が行われることに期待するが、どの呼び出し階層の例外処理でも問題解決できない場合は、システムの内部状態に矛盾が残り、システム障害となる。例外発生の後、システムが動作していても、例外への対処結果が設計から逸脱している場合、システムの内部状態に矛盾を来しており、ストレージやデータベースやネットワークに無意味なデータを出力する可能性が生じ、データ破損のみならず、連携する他システムにも矛盾が伝播して広範なシステム障害に繋がる可能性がある。従って、例外処理はシステム障害を未然に防ぐ意味で非常に重要である。
例外とエラーの違い

例外(exception)はシステム担当者が問題解決を行う必要がある。例外の問題解決手段には例外を無視することも含まれるが、明確な根拠をもって無視する必要がある（設計の一環として一部の例外を無視しても問題ないと判断する，連携する他システムのメンテナンス中で例外発生が不可避な場合はメンテナンス完了を待つ）。例外に対して、ユーザーが解決すべき問題はエラー(error)と呼ぶ（但し、業務システム開発ではエラーを業務エラー、例外をシステムエラーと表現する場合もあり、技術者間での厳密な統一見解は存在しない）[1][2][3]。何らかのシステム開発を行う会社では、例外への対処が不適切であるとユーザーに損害を与えるため、システム障害を発生させるような例外発生は製品の瑕疵として扱う必要がある。
例外安全性

あるコード内を実行中の失敗が、メモリリーク、格納データの不整合、不正な出力などの有害な効果を生じないとき、そのコード片は例外安全であると言う。例外安全なコードは例外が発生したとしてもそのコードが備える不変条件を満たさなければならない。例外安全性にはいくつかのレベルがある[4][5]:
不送出保証、もしくは失敗透過性: 操作は成功するものと保証され、例外的な状況の中であっても全ての要求を満たす。もし例外が発生したとしても、その例外をより上位に送出はしない。（最高レベルの例外安全性）

強い例外安全性、コミット・オア・ロールバックセマンティクス[6]あるいは無変更保証: 操作は失敗することがあるが、失敗した操作は副作用を起こさないことが保証され、すべてのデータは元の値を保持する。

基本的例外安全性: 失敗した操作の不完全な実行によって副作用が起こることがあるが、状態の不変条件は保たれる。あらゆる格納データは、もはや実行前とは異なるとしても、有効な値を持つ。

例外安全性なし: 何も保証されない。（最低レベルの例外安全性）

言語サポート

幾つかのプログラミング言語では組み込みの例外処理機能を用意している。例えばAda、C++、Java、Scala、C#、JavaScript、OCamlがそうである。これらの言語では専用の言語機能によってプログラマが例外処理を記述する手間を軽減している。

例外が発生したことを見落として正常時の動作を継続してしまうと、より深刻・致命的な異常を招くおそれがある。それを避けるには例外が発生したことのチェックを綿密に行い、例外が検出された場合には適切な事後処理を行う他ない。しかし、大規模なプログラムではこのようなチェックは膨大なものとなり、本来目的としている正常時の処理よりも多くの記述を必要とする場合すらある。

そこで、これらの言語では例外の発生チェックをほぼ自動化している。例外が発生すると現在の処理を中断する。発生した例外の事後処理を担当できるハンドラを探して次々にコールスタック（関数呼び出し）を遡り、適切なハンドラを見つけるとそれに事後処理を任せる。これにより、遡る途中にあったこの例外を処理する能力を持たない処理は自動的に中断されることになる。

Schemeでは言語レベルでの例外処理を持たないが、これは継続が存在するため例外をライブラリレベルで実現できるからである（標準仕様であるSRFI-34で定義されている）。