一看就懂的Python基础之【文件和异常】

分手后的思念是犯贱 2022-12-06 15:06 218阅读 0赞

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### 一、读取整个文件 ###

（一）整篇读取

**在你所写python代码的文件夹中**，创建一个文本文档复制保存下面数字：

3.1415926535  
8979323846  
2643383279

下面用python 读取这个文件：

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

1、函数open()返回一个表示文件的对象。此处，open("pi\_digits.txt")返回一个代表文件pi\_digits.txt的对象。

2、python 将代表pi\_digits这个文件的对象存储在file\_object中，用的语句是 as +file\_object

【注意】as file\_object后面是有个分号的：

3、read()读取文件的全部内容，并将其作为一个长字符串存储在变量contents中，这样，通过打印contents的值就可以将这个文本的全部内容显示出来。

4、【重点】这里用的open没用close()是因为，这里使用了with这个结构，关键字with 在不需要访问文件后将其关闭。

为什么不用colse()呢？

其一：如果程序存在bug，导致 colse(）语句无法执行，文件将不会关闭，会导致数据丢失或受损。

其二：关闭文件的时机不好控制，如果过早的关闭会导致需要访问时无法访问。

使用with结构，你只管打开文件夹，并在需要的时候打开它，python自动会在合适的时机关闭它。

下面是**在任何文件夹中读取数据：**

file_path='C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\pi_digits.txt'
    with open(file_path) as file_object:
    	contents=file_object.read()
    	print(contents)

【注意】文件的路径要么是加两个反斜杠要么是在引号前面加个r，否则会报错。详情见[这里][Link 1]，别问我怎么知道的 T ^ T

（二）逐行读取

file_path='C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\pi_digits.txt'
    with open(file_path) as file_object:
    	for line in file_object:
    		print(line)

即通过一个for 循环把文件按行打出。 结果如下：

![2020092413065823.png][]

上面结果中每行都多了空行，是因为文件内每行末尾本身都有一个看不见的换行符，而print() 语句也会加一个换行符。这样每行都有了两个换行符。可在print 语句中用rstrip()来去掉换行。即把输出语句改为：print(contents.rstrip())

结果如下 ：

![20200924131539826.png][]

（三）创建一个包含文件各行内容的列表

使用with关键字时，open()返回的文件对象只在with代码块内可用。如果要在with代码块外访问文件的内容，可在with代码块内将文件夹的各行存储在一个列表中，并在with代码块外使用该列表。

file_path='C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\pi_digits.txt'
    with open(file_path) as file_object:
    	lines=file_object.readlines()
    
    for line in lines:
    	print(line.rstrip())

【重点】方法readlines从文件中读取每一行并将其存储在一个列表中。列表中的每个元素其实是文件中的每一行。

（四）使用文件中的内容

file_path='pi_digits.txt'
    with open(file_path) as file_object:
    	lines=file_object.readlines()
    pi_string=''
    for line in lines:
    	pi_string+=line.strip()
    
    print(pi_string)
    print(len(pi_string))

上面代码把文件中的内容存储到一个列表中，因为读取文本文件时，python将其中的所有文本都解读为字符串，所以列表中每个元素是字符串。pi\_string变量先是一个空串再拼接列表中的一系列字符串，最后得到一个完整的字符串并打印。

【注意】也正因python在解读文本文件时把所有内容都解读为字符串，当你读取是数字时它也是字符串，如果是整数，你需要将其用 int() 转换为数字再使用。如果是浮点数，你需要转换为float 再使用。

（五）包含一百万位的大型文件

你需只要一个圆周率的文件，以保证百万位。然后按上面的方式操作即可。

file_path=r'C:\Users\Administrator\Desktop\pi_digits.txt'
    with open(file_path) as file_object:
    	lines=file_object.readlines()
    	
    pi_string=''
    for line in lines:
    	pi_string+=line.strip()
    
    print(pi_string[:52]+"...")
    print(len(pi_string))

思考题：如何用python计算出圆周率并保存后100 0000位小数呢？

如果你没有一个百万位数字的文件，这里可以下载。

链接：https://pan.baidu.com/s/1v6xinNfhlW1opd0ksineCQ  
提取码：yl31

### 二、写入文件 ###

（一）写入空白文件

file_name="Alice in wonderLand"
    with open(file_name,'w') as file_object:
        file_object.write("She is in a magic world! ")

【重点】写入文件只是在open的括号里多了第二个参数。w代表覆盖原文件内容写入新内容，a代表在原文内容后附加新内容，r代表读取文件内容。

【注意】python 只能把字符串写入文件，如果你想写入数值需要用str()将数值变成字符串。

（二）写入多行时注意事项

file_name="programming.txt"
    with open(file_name,'w') as file_object:
        file_object.write("The most important time in your life is now.\n")
        file_object.write("Because only this moment can you control.\n")
        file_object.write("The past is over and the future will always come.\n")
        file_object.write("Anything you want to get ,Just do it.\n")

所谓写入多行时的“注意事项”就是一定要在写入的内容后面加上换行符“\\n”，否则写入的内容都会写在一行上。

（三）附加到文件

file_name="alice.txt"
    with open(file_name,'a') as file_objec和：
        file_object.write("Do not let your self regert.\n")
        file_object.write("Because your life is just this,not the imagine in your mind.\n")

### 三、异常 ###

异常 在python中是一个特殊对象，python 使用被称为“异常”的特殊对象来管理执行期间发生的错误。每发生错误都创建对象。

如果你编写了处理异常的代码，python在遇到问题时就会执行下去，否则会报出一个traceback并停止执行。

异常，使用try-except来处理。使用了try-except代码块时，即使出现异常程序也可以继续进行，显示出你编写的错误信息而不会显示trackback。

（一）ZeroDivisionError异常

try:
        print(5/0)
    except ZeroDivisionError:
        print("U can't divide by zero!")

try-except代码块类似于java中的try-catch代码块。try中代码出问题时会执行except中的内容而不是报出traceback给用户。我们尽量避免报出traceback而是报出易读懂的内容。

下面模拟一个做除法的计算器：

print("Give me to number and i will divide them.")
    print("Enter 'q' to quit.\n")
    while True:
    	num_1=input("please enter your first number: ")
    	if num_1=='q':
    		break
    	num_2=input("please enter your second number: ")
    	if num_2=='q':
    		break
    	answer = int(num_1)/int(num_2)
    	print(answer)

这里有一点值得借鉴：每输入一个数后就判断这个数是不是“q”，而不是输入两个数字后再判断有没有“q”，而且，使用input时，python将输入内容理解为字符串，不要忘记把字符串变成数值。

try -except-else代码块中，else代码块内写的是try中没有出问题时需要执行的代码。

try-except-else代码块工作原理：

把有可能引发异常的代码放在try中，把try成功执行时才执行的代码放在else中。except代码块的内容负责告诉python当try中的代码异常时该怎么做。

（二）FileNotFoundedError异常

就是在使用文件时找不到文件。

file_name="Alice in wonderLand"
    try:
        with open(file_name,'w') as file_o:
            file_o.write("I will try my best to conquer any hardship.")
    except FileNotFoundError:
        msg="Sorry we can't find "+file_name+" in this computer."
        print(msg)

（三）分析文本

应用一：把句子中单词划分出来并存储在一个列表中，就是一个split()方法。

title="Alice in wonderLand"
    print(title.split())

应用二：在划分出单词的基础上可以统计出一本书有多少单词。

title="Alice in wonderLand"
    try:
        with open(title) as file_o:
            contents=file_o.read()
    except FileNotFoundError:
        print("SOrry the "+title_+"does not exit.\n")
    else:
        words=contents.split()
        num=len(words)
        print("The file"+title+" have '+str(num)+" words.")

（四）综合应用

写一个函数，用事业统计文件中的单词个数。

def word_count(file_name):
    	'''统计一个文件中有多少个单词'''
    	try:
    		with open(file_name) as file_object:
    			contents=file_object.read()
    	except FileNotFoundError:
    		print("Sorry the "+"\'"+file_name+"\'"+" does not exit.")
    	else:
    		words=contents.split()
    		num=len(words)
    		print("The "+file_name+" have "+str(num)+" words in it.")
    
    file_name="alice.txt"
    word_count(file_name)
    file_name2='aha.java'
    word_count(file_name2)

### 四、存储数据 ###

值得一提的是，我们始终会把数据保存在某种数据结构中，如列表或字典。比如把用户当前关卡记录在一个列表中。

模块json让你能够把简单的PYTHoN数据结构存储到文件中，并在程序再次运行时加载 该文件中的数据。

你还可以使用json在程序之间分享数据。

存储数据：json.dump()

读取数据：json.load()

#引入json,把一个列表写入一个文件中。
    import json
    numbers=[1,3,5,7,11,13]
    
    filename='numbers.json'
    with open(filename,'w') as f:
        json.dump(numbers,f)

#使用json.load将这个列表读取到内存中。注意读取时是没有'r'的
    import json
    
    filename="numbers.json"
    with open(filename) as f:
        numbers=json.load(f)
    print(numbers)

实用举例：

用户首次登陆记住他的名字：

import json
    
    user_name=input("Please enter your name: ")
    filename="username.txt"
    with open(filename,'w') as f:
    	json.dump(user_name,f)
    	print("Welconem you, "+user_name+".")

现在，向存储的这个用户发一条消息，问是否从上次记录开始玩游戏：

import json
    
    file_name="username.txt"
    with open(file_name) as f:
    	name=json.load(f)
    	print(name.title()+" do you want to start at your last record?")

现在把上面两段代码融合一下：

import json
    #先从文件中加载
    #如果文件中不存在，提示输入用户名并存储它。
    try:
    	filename="username.txt"
    	with open(filename) as f:
    		name=json.load(f)
    except FileNotFoundError:
    	user_name=input("Please enter your name: ")
    	with open(filename,'w') as f:
    		json.dump(user_name,f)
    		print("Welconem you, "+user_name+".")
    else:
    	print(name.title()+" do you want to start at your last record?")

【重构】代码能够正确运行，但可以做进一步的改进——将代码划分为一系列完成具体工作的函数。这样的过程叫重构。‘

import json
    
    def greet():
    	'''问候用户，并指出其名字'''
    	filename="username.txt"
    	try:
    		with open(filename) as f:
    			name=json.load(f)
    	except FileNotFoundError:
    		user_name=input("Please enter your name: ")
    		with open(filename,'w') as f:
    			json.dump(user_name,f)
    			print("Welconem you, "+user_name+".")
    	else:
    		print(name.title()+" do you want to start at your last record?")
    greet()

’上面 的代码还不够好，因为我们要做到一个函数只执行一个任务。

import json
    file_name="username.json"
    def get_sorted_user():
    	'''获取存储的用户名'''
    	with open(file_name) as f:
    		user_name=json.load(f)
    	if user_name:
    		return user_name
    	else:
    		return None
    
    def get_new_user():
    	'''获取新的用户名'''
    	user_name=input("Enter your name: ")
    	with open(file_name,'w') as f:
    		json.dump(user_name,f)
    	return user_name
    
    def greet():
    	'''问候用户并指出名字'''
    	user=get_sorted_user()
    	if user:
    		print("Welcome "+user+"~")
    	else:
    		user=get_new_user()
    		print("Welcome "+user+"~")
    greet()

最终版本的文件中，一个函数都执行单一而清晰的任务。

[Link 1]: https://blog.csdn.net/shuyudexiaowu/article/details/108771481
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