python基础8-文件和异常

2023-05-08  本文已影响0人  牧_青

8.1、从文件中读取数据

要使用文本文件中的信息，首先需要将信息读取到内存中，为此，可以选择一次行读取文件的全部内容，也可以以每次一行的方式逐步读取。

8.1.1、读取整个文件

要以任何方式使用文件，都要先打开文，这样才能访问。

open()接受一个参数，表示要打开文件的文件名

with在不再需要访问文件后将其关闭

在这个例子中，没有使用close()来关闭文件，但是可以调用open()和close()来打开和关闭文件，但是如果这样做的话，如果程序存在bug，导致close()语句未执行，文件将不会关闭，未妥善关闭文件会导致数据丢失或受损。

通过这种结构，可以让Python去决定什么时候讲文件关闭

with open('pi_digits.txt') as file_object:
    contents = file_object.read()
    print(contents)

输出结果会多一个空行，因为read()到达文件末尾时返回一个空字符串，而将这个空字符串显示出来时就是一个空行，可以在print语句中使用rstrip()来消除空行

8.1.2、文件路径

python只会在文件夹中找，而不会在其子文件夹中查找，因此要让python打开不与程序文件位于同一个目录中的文件，需要提供文件路径。

8.1.3、逐行读取

读取文件是，常常需要检查其中的每一行：你可能要在文件中查找特定的信息，或者要以某种方式修改文件中的文本。

每行的末尾都有一个看不见的换行符，而print语句也会加上一个换行符，因此每行末尾都有两个换行符，可在Print语句中使用rstrip()函数来消除换行符

filename = 'pi_digits.txt'

with open(filename) as file_object:
    for line in file_object:
        print(line)

8.1.4、创建一个包含文件各行内容的列表

使用关键字with是，open()返回的文件对象只能在with代码块中使用。如果要在with代码外访问文件的内容，可在with代码块内将文件的各行存储在一个列表中，并在with代码块外使用该列表

ef read_file_on_line(filename):
    with open(filename) as file_object:
        lines = file_object.readlines()

    for line in lines:
        print(line.rstrip())


filename = 'pi_digits.txt'
read_file_on_line(filename)

8.1.5、使用文件的内容

将文件读取到内存中后，就可以以任何方式使用这些数据了。

python将文本内容都解读为字符串，如果读取的是数字，需要使用int()或者float()函数将其转换为浮点数

filename = 'pi_digits.txt'

with open(filename) as file_object:
    lines = file_object.readlines()

pi_string = ""
for line in lines:
    pi_string += line.rstrip()

print(pi_string)
print(len(pi_string))

8.1.6、包含一百万位的大型文件

在文件中有大量数据时，可以使用列表截取的方式来读取随机位置的有限位文本

filename = 'pi_digits.txt'

with open(filename) as file_object:
    lines = file_object.readlines()

pi_string = ""
for line in lines:
    pi_string += line.rstrip()

print(pi_string[:52] + "...")
print(len(pi_string))

8.2、写入文件

8.2.1、写入空文件

需要将文本写入文件，在调用open()时需要提供另一个实参，表示要往打开的文件中写入文本数据。

在这个实例中，调用open()时，提供了两个实参，第一个是打开文件的名称，第二个实参表示要以写入模式打开这个文件。

打开文件有以下几种模式：

filename = 'programming.txt'

with open(filename, 'w') as file_object:
    file_object.write("I love programming.")

8.2.2、写入多行

函数write不会在写入的文本末尾添加换行符，所以如果需要写入多行的话，注意使用'\n'换行符来换行

像显示到终端的输出一样，还可以使用空格，制表符和空行来设置这些输出的格式

def write_file(filename, str):
    # write back to file

    with open(filename, 'w') as file_object:
        file_object.write(str)


str = 'I love programming.\n'
str += 'I love creating new games.\n'
write_file('programming.txt', str)

8.2.3、在文件中追加内容

如果要在文件末尾添加内容，而非覆盖原有的内容，可以使用附加模式打开文件，这种模式下，python不会在返回文件对象前清空文件，而将新写入的内容都追加到文件末尾。

def write_file(filename, str):
    # write back to file

    with open(filename, 'a') as file_object:
        file_object.write(str)


str = 'I love programming.\n'
str += 'I love creating new games.\n'
write_file('programming.txt', str)

8.3、异常

python使用异常的特殊对象来管理程序执行期间发生的错误，当出现错误时，python会创建一个异常对象。如果在程序中对异常对象进行处理，则程序会继续运行，否在程序将停止，并显示一个traceback，其中包含有关异常的报告。

异常是使用try-except代码块处理的。

8.3.1、处理ZeroDivisionErro异常

除法运算，除数如果是0，就会报该错误

try:
  print(5/0)
expect ZeroDivisionError:
  print("You can`t divide by zero!")

8.3.2、使用异常避免崩溃

print("Give me two numbers, and I`ll divide them.")
print("Enter 'q' to quit.")

while True:
    first_number = input("\nFirst number:\n")
    if first_number == 'q':
        break

    second_number = input("\nSecond number:\n")
    if second_number == 'q':
        break

    try:
        answer = int(first_number) / int(second_number)
    except ZeroDivisionError:
        print("You can`t divide by zero\n")
        continue

    print(answer)

8.3.3、else代码块

执行错误的情况放在try-except代码块中，将依赖于try代码块成功执行的代码应放到else中。代码流程如下：

  1. python尝试执行try中的代码，只有可能引发异常的代码才放到try代码块中
  2. 如果运行异常，则看异常的类型是否包含在except中，如果是，则执行except代码块中代码
  3. 如果运行正常，则执行else中代码
print("Give me two numbers, and I`ll divide them.")
print("Enter 'q' to quit.")

while True:
    first_number = input("\nFirst number:\n")
    if first_number == 'q':
        break

    second_number = input("\nSecond number:\n")
    if second_number == 'q':
        break

    try:
        answer = int(first_number) / int(second_number)
    except ZeroDivisionError:
        print("You can`t divide by zero\n")
        continue
    else:
        print(answer)

8.3.4、处理FileNotFoundError异常

FileNotFoundError异常通常是由于找不到文件所引起的

filename = 'alice.txt'

try:
    with open(filename) as file_obj:
        contents = file_obj.read()
except FileNotFoundError:
    msg = 'Sorry, the file ' + filename + " does not exist."
    print(msg)

8.3.5、分析文本

分析包含整本书的文本内容

split()方法根据字符串创建一个单词列表，使用该方法一空格为分隔符将字符串拆分为多个部分，并将这部分存储到一个列表中。

filename = 'atom.txt'

try:
    with open(filename) as file_obj:
        contents = file_obj.read()
except FileNotFoundError:
    msg = 'Sorry, the file ' + filename + ' does not exist.'
    print(msg)
else:
    words = contents.split()
    num_words = len(words)
    print("The file " + filename + " has about " + str(num_words) + " words.")

8.4、存储数据

程序把客户提供的信息存储在列表和字典等数据结构中，当用户关闭程序是，需要保存这些信息，可以使用模块json来存储数据

8.4.1、json.dump()和json.load()

使用json.dump()将数据存储在文件中，使用json.load()将文件内容读取到内存中

Json.dump()有两个参数：

import json

numbers = [2, 3, 4, 5, 8, 21]

filename = 'numbers.json'
with open(filename, 'w') as file_obj:
    json.dump(numbers, file_obj)

    
with open(filename) as file_obj:
    numbers = json.load(file_obj)

print(numbers)

8.4.2、保存和读取用户生成的数据

对于用户生成的数据，使用json保存他们大有裨益。

import json

filename = 'username.json'


def save_user_name(filename):
    username = input("what`s your name?")

    with open(filename, 'w') as file_obj:
        json.dump(username, file_obj)
        print("we`ll remember you when you come back, " + username + "!")


def greet_user(filename):
    with open(filename) as file_obj:
        username = json.load(file_obj)
        print("hello, " + username)


save_user_name(filename)
greet_user(filename)

8.4.3、重构

代码可以正确地运行，但是可做进一步的改进——将代码划分为一系列完成具体工作的函数，这样的过程被称为重构。重构让代码更清晰，更易于理解，更容易扩展

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