python（20）：文件和异常（2）------异常和存储数据

1.异常

python发生错误时，会创建一个异常对象，如果编写了处理该异常的代码，程序将继续运行，如果没有编写，程序将停止，并显示一个traceback，其中包含异常的报告。

1.ZeroDivisionError异常

print(5/0)#这样做会出现异常
ZeroDivisionError                         Traceback (most recent call last)
<ipython-input-2-244cf93eeabc> in <module>
      3 #使用try-except代码块处理异常
      4 #####1.处理异常
----> 5 print(5/0)

ZeroDivisionError: division by zero

2.使用try-except代码块处理异常

try:
    print(5/0)
except ZeroDivisionError: #出现异常后如何做
    print('you can not divide by zero')
you can not divide by zero

3.使用异常避免崩溃

当输入5和0时，程序崩溃，运行不出结果

print('give me two numbers, and i will divide them')
print("enter 'q' to quit")

while True:
    first_number = input('\nfirst number: ')
    if first_number == 'q':
        break
    second_number = input('\nsecond number: ')
    if second_number == 'q':
        break
    answer = int(first_number)/int(second_number)
    print(answer)
give me two numbers, and i will divide them
enter 'q' to quit

first number: 5

second number: 0
---------------------------------------------------------------------------
ZeroDivisionError                         Traceback (most recent call last)
<ipython-input-1-e2f10f797953> in <module>
     10     if second_number == 'q':
     11         break
---> 12     answer = int(first_number)/int(second_number)
     13     print(answer)

ZeroDivisionError: division by zero

4.解决办法

print('give me two numbers, and i will divide them')
print("enter 'q' to quit")

while True:
    first_number = input('\nfirst number: ')
    if first_number == 'q':
        break
    second_number = input('\nsecond number: ')
    if second_number == 'q':
        break
    try:
        answer = int(first_number)/int(second_number)
    except ZeroDivisionError: #出现异常后如何做
        print('you can not divide by zero')
    else:#不出现异常时怎么办
        print(answer)
give me two numbers, and i will divide them
enter 'q' to quit

first number: 5

second number: 0
you can not divide by zero

first number: 5

second number: 2
2.5

5.处理FileNotFoundError异常

原因：查找的文件可能在其它地方，文件名不正确或这个文件根本不存在

with open('tmp.txt') as tmp:
    contents = tmp,read()
FileNotFoundError                         Traceback (most recent call last)
<ipython-input-1-963f3942d4a5> in <module>
      1 #####5.处理FileNotFoundError异常
      2 #原因：查找的文件可能在其它地方，文件名不正确或这个文件根本不存在
----> 3 with open('tmp.txt') as tmp:
      4     contents = tmp,read()

FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'tmp.txt'
================================================
#解决办法
try:
    with open('tmp.txt') as tmp:
        contents = tmp.read()
except FileNotFoundError:
    print("对不起，该文件不存在")
对不起，该文件不存在

6.分析文本

使用split()函数将文本中包含的单词创建为一个列表

try:
    with open('tmp.txt') as tmp:
        contents = tmp.read()
except FileNotFoundError:
    print("对不起，该文件不存在")
else:
    words = contents.split():
    num_words = len(words)
    print('the file tmp.txt ' +  'has about ' + str(num_words) + 'words')

7.分析多个文件，可使用函数处理

#先计算一个文件包含多少单词
def count_words(filename):
    try:
    with open(filename) as tmp:
        contents = tmp.read()
except FileNotFoundError:
    print("对不起，该文件不存在")
else:
    words = contents.split():
    num_words = len(words)
    print('the file tmp.txt ' +  'has about ' + str(num_words) + 'words')

filename = 'alice.txt'
count_words(filename)
=======================================
#通过循环统计多个文件包含多少单词
def count_words(filename):
    --snip--

filenames = ['alice.txt', 'a.txt', 'b.txt', 'c.txt']
for filename in filenames:
    count_words(filename)

8.希望程序发生异常时一声不吭

def count_words(filename):
    try:
    with open(filename) as tmp:
        contents = tmp.read()
    except FileNotFoundError:
        pass#使用pass语句处理
    else:
        words = contents.split():
        num_words = len(words)
        print('the file tmp.txt ' +  'has about ' + str(num_words) + 'words')

filename = 'alice.txt'
count_words(filename)

2.存储数据

模块json能够将简单的python数据结构存储在文件中，并在程序再次运行时加载该文件，也可以在python程序之间分享数据

1.json.dump,存储内容，包括两个实参，要存储的数据以及可用于存储数据的文件对象

import json
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
filename = 'numbers.json'
with open(filename, 'w') as f_obj:
    json.dump(numbers, f_obj)#将数字列表存储到文件json.dump中

image.png

2. json.load #加载文件

import json
filename = 'numbers.json'
with open(filename) as f_obj:
    numbers = json.load(f_obj)
    
print(numbers)
[1, 2, 3, 4, 5]

3.保存和存储用户生成的数据

对于用户生成的数据，使用json保存很好用，首次运行程序时被提示输入数据，再次运行程序就会记住他

import json
username = input('请输入姓名： ')
filename = 'username.json'
with open(filename, 'w') as f_obj:
    json.dump(username, f_obj)
    print('我们将记住你的选择' + username)
请输入姓名： 大明
我们将记住你的选择大明
======================================
###打开文件时向用户发出问候
import json
filename = 'username.json'
with open(filename) as f_obj:
    username = json.load(f_obj)
    print('欢迎回来 '+ username)
欢迎回来 大明

5.重构

代码能够正确运行，但可做进一步改进，将代码划分为一系列完成具体工作的函数，这个过程叫重构

#假设有一个函数
import json

def greet_user():
    filename = 'username.json'
    try:
        with open(filename) as f_obj: 
            username = json.load(f_obj)
    except FileNotFoundError:
        username = input('请输入姓名： ')
        with open(filename, 'w') as f_obj:
            json.dump(username, f_obj)
            print('我们将记住你的选择' + username)
    else:
        print('欢迎回来 '+ username)
        
greet_user()
欢迎回来 大明
#重构greet_user(),让它不执行那么多任务，将获取存储用户名的代码移到另一个函数中

import json

def get_stored_username():
    #如果存储了用户名就读取它
    filename = 'username.json'
    try:
        with open(filename) as f_obj: 
            username = json.load(f_obj)
    except FileNotFoundError:
        return None#函数要么返回预期值，要么返回None
    else:
        return username
def greet_user():
    username = get_stored_username()
    if username:#如果获取了用户名，就打印一条欢迎用户回来的消息，否则提示用户输入用户名
       print('欢迎回来 '+ username)
    else:
        username = input('请输入姓名： ') 
        filename = 'username.json'
        with open(filename, 'w') as f_obj:
            json.dump(username, f_obj)
            print('我们将记住你的选择' + username)
greet_user()
或者将greet_user()单独放在一个函数中
import json

def get_stored_username():
    #如果存储了用户名就读取它
    filename = 'username.json'
    try:
        with open(filename) as f_obj: 
            username = json.load(f_obj)
    except FileNotFoundError:
        return None#函数要么返回预期值，要么返回None
    else:
        return username

def get_new_username():
    username = input('请输入姓名： ') 
    filename = 'username.json'
    with open(filename, 'w') as f_obj:
        json.dump(username, f_obj)
        print('我们将记住你的选择' + username)
    return username

def greet_user():
    username = get_stored_username()
    if username:#如果获取了用户名，就打印一条欢迎用户回来的消息，否则提示用户输入用户名
       print('欢迎回来 '+ username)
    else:
        username = get_new_username()
        print('我们将记住你的选择' + username)
        
greet_user()