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Python3 基礎學習筆記第九章【文件和異常】

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目錄

• 【9.1】從文件中讀取數據
• • 【9.1.1】讀取整個文件
  • 【9.1.2】文件路徑
  • 【9.1.3】逐行讀取
  • 【9.1.4】創建一個包含文件各行內容的列表
  • 【9.1.5】使用文件的內容
• 【9.2】寫入文件
• 【9.3】使用 try-except 代碼塊處理異常
• 【9.4】儲存數據
• • 【9.4.1】使用 json.dump() 和 json.load()
  • 【9.4.2】重構

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【9.1】從文件中讀取數據

【9.1.1】讀取整個文件

有一個文件，包含精確到小數點后30位的圓周率值，且在小數點后每10位處都換行：

Circumference rate.txt ----------------------- 3.141592653589793238462643383279

以下兩個程序將打開并讀取這個文件，再將其內容顯示到屏幕上：

#file_reader.pywith open('Circumference rate.txt') as file_object:contents = file_object.read()print(contents) #file_reader2.pycontents = open ('Circumference rate.txt') print(contents.read()) contents.close()

函數open()接受一個參數：要打開的文件的名稱，Python在當前執行的文件所在的目錄中查找指定的文件；關鍵字with在不再需要訪問文件后將其關閉；也可以調用open()和close()來打開和關閉文件，如果使用這種方法，當程序存在bug時，close()語句未執行，文件將不會被關閉；方法read()將讀取這個文件的全部內容，并將其作為一個長長的字符串儲存在變量contents中，通過打印contents的值，就可以將這個文本文件的全部內容打印出來：

3.141592653589793238462643383279

輸出結果末尾有一空行，這是因為read()到達末尾時返回一個空字符串，而將這個空字符串顯示出來就是一個空行，如果要刪除末尾的空行，可在print語句中使用rstrip():

#file_reader.pywith open('Circumference rate.txt') as file_object:contents = file_object.read()print(contents.rstrip())

輸出結果如下：

3.141592653589793238462643383279

【9.1.2】文件路徑

相對文件路徑：假定程序文件位于python_work文件夾中，程序文件操作的文本文件位于python_work文件夾的子文件夾text_files中，此時可以使用相對文件路徑來打開該文本文件，相對文件路徑讓Python到指定的位置去查找，而該位置是相對于當前運行的程序所在目錄的

在Linux和OS X中，相對路徑類似于如下：

with open('text_files/filename.txt') as file_object:

在Windows系統中，文件路徑中使用反斜杠（\）而不是斜杠（/）:

with open('text_files\filename.txt') as file_object:

絕對文件路徑：不用關心當前運行的程序儲存在什么地方，直接將文件在計算機中的準確位置告訴Python，這稱為絕對文件路徑，絕對路徑通常比相對路徑更長，因此將其儲存在一個變量中，再將變量傳遞給open()會有所幫助

在Linux和OS X中，絕對路徑類似于如下：

file_path = '/home/ehmatthes/other_files/text_files/filename.txt' with open(file_path) as file_object:

在Windows系統中，絕對路徑類似于如下：

file_path = 'C:\Users\ehmatthes\other_files\text_files\filename.txt' with open(file_path) as file_object:

【9.1.3】逐行讀取

要以每次一行的方式檢查文件，可對文件對象使用for循環：

#file_reader.pyfilename = 'Circumference rate.txt' with open(filename) as file_object:for line in file_object:print(line)

在文件中每行的末尾都有一個看不見的換行符，而print語句也會加上一個換行符，因此每行末尾都有兩個換行符：一個來自文件，一個來自print語句，輸出結果如下：

3.141592653589793238462643383279

要消除這些多余的空白行，可以使用rstrip():

#file_reader.pyfilename = 'Circumference rate.txt' with open(filename) as file_object:for line in file_object:print(line.rstrip())

輸出結果如下：

3.141592653589793238462643383279

【9.1.4】創建一個包含文件各行內容的列表

使用關鍵字with時，open()返回的文件對象只在with代碼塊內可用，如果要在with代碼塊外訪問文件的內容，可在with代碼塊內將文件的各行儲存在一個列表當中，并在with代碼塊外使用該列表：

#file_reader.pyfilename = 'Circumference rate.txt' with open(filename) as file_object:lines = file_object.readlines()for line in lines:print(line.rstrip())

輸出結果與文件內容完全一致

【9.1.5】使用文件的內容

創建一個字符串，它包含文件中儲存的所有數字，且沒有任何空格：

#pi_string.pyfilename = 'Circumference rate.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))

打印該字符串以及其長度：

3.1415926535 8979323846 2643383279 36

由于原文件每行左邊都有空格，我們可以使用strip()而不是rstrip()來刪除它：

#pi_string.pyfilename = 'Circumference rate.txt' with open(filename) as file_object:lines = file_object.readlines()pi_string = '' for line in lines:pi_string += line.strip()print(pi_string) print(len(pi_string))

輸出結果如下：

3.141592653589793238462643383279 32

Python中有三個去除頭尾字符、空白符的函數，它們依次為:
strip：用來去除頭尾字符、空白符(包括\n、\r、\t、’ ‘，即：換行、回車、制表符、空格)
lstrip：用來去除開頭字符、空白符(包括\n、\r、\t、’ ‘，即：換行、回車、制表符、空格)
rstrip：用來去除結尾字符、空白符(包括\n、\r、\t、’ ‘，即：換行、回車、制表符、空格)
注意：這些函數都只會刪除頭和尾的字符，中間的不會刪除。
用法分別為：
string.strip([chars])
string.lstrip([chars])
string.rstrip([chars])
參數chars是可選的，當chars為空，默認刪除string頭尾的空白符(包括\n、\r、\t、’ ')
當chars不為空時，函數會被chars解成一個個的字符，然后將這些字符去掉
它返回的是去除頭尾字符(或空白符)的string副本，string本身不會發生改變

【9.2】寫入文件

將一條簡單的消息儲存到文件中：

#write_message.pyfilename = 'programming.txt' with open(filename,'w') as file_object:file_object.write("I love programming!")

調用open()時提供了兩個實參，第一個實參也是要打開文件的名稱，第二個實參（‘w’）告訴Python，我們要以寫入模式打開這個文件，打開文件時，可指定讀取模式（‘r’）、寫入模式（‘w’）、附加模式（‘a’）或者讓我們能夠讀取和寫入文件的模式（‘r+’），如果省略模式實參，則默認以只讀模式打開文件

附表：Python讀寫文件各種模式區別 模式可做操作若文件不存在是否覆蓋

r	打開一個文件用于只讀	報錯	-
rb	以二進制格式打開一個文件用于只讀	報錯	-
r+	打開一個文件用于讀和寫	報錯	否，追加寫
rb+	以二進制格式打開一個文件用于讀和寫	報錯	否，追加寫
w	打開一個文件用于只寫	創建	是
wb	以二進制格式打開一個文件只用于只寫	創建	是
w+	打開一個文件用于讀和寫	創建	是
wb+	以二進制格式打開一個文件用于讀和寫	創建	是
a	打開一個文件用于追加	創建	否，追加寫
ab	以二進制格式打開一個文件用于追加	創建	否，追加寫
a+	打開一個文件用于讀和寫	創建	否，追加寫
ab+	以二進制格式打開一個文件用于追加	創建	否，追加寫

【9.3】使用 try-except 代碼塊處理異常

當我們嘗試將一個數字除以0時，會發生ZeroDivisionError異常：

>>> print(5/0) Traceback (most recent call last):File "<pyshell#0>", line 1, in <module>print(5/0) ZeroDivisionError: division by zero

此時我們可以編寫一個try-except代碼塊來處理該異常：

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

當我們運行該程序時，會出現提示：

You can't divide by zero!

在try-except代碼塊中加入else，編寫一個只執行除法運算的簡單計算器：

print("Give me two numbers,and I'll divide them.") print("Enter 'q' to quit.")while True:first_number = input("\nFirst number:")if first_number == 'q':breaksecond_number = input("\nSecond number:")if second_number == 'q':breaktry:answer = int(first_number)/int(second_number)except ZeroDivisionError:print("You can't divide by 0!")else:print(answer)

運行程序：

Give me two numbers,and I'll divide them. Enter 'q' to quit.First number:45Second number:0 You can't divide by 0!First number:36Second number:8 4.5First number:q

若不加入try-except代碼塊，我們在輸入0時，程序就會出現異常而崩潰，而try-except代碼塊很好的解決了這種問題，而且還起到了提示的作用，同樣的，try-except代碼塊也可以處理其他異常，如FileNotFoundError等

【9.4】儲存數據

【9.4.1】使用 json.dump() 和 json.load()

模塊json能夠將簡單的Python數據結構轉儲到文件中，并在程序再次運行時加載該文件中的數據；編寫一個儲存一組數字的簡短程序，再編寫一個將這些數字讀取到內存中的程序，第一個程序將使用 json.dump()來儲存這組數據，而第二個程序將使用 json.load()。函數 json.dump()接受兩個實參：要儲存的數據以及可用于儲存數據的文件對象：

#number_writer.pyimport jsonnumbers = [2,3,5,7,11,13]filename = 'numbers.json' with open(filename,'w') as f_obj:json.dump(numbers,f_obj)

先導入模塊json，再創建一個數字列表， 通常用文件擴展名.json來指出文件儲存的數據為JSON格式，然后以寫入模式打開該文件，使用函數json.dump()將數字列表儲存到文件numbers.json中，打開該文件，數據的儲存格式與Python一樣：

[2, 3, 5, 7, 11, 13]

再編寫一個程序，使用json.load()將這個列表讀取到內存中：

#number_reader.pyimport jsonfilename = 'numbers.json' with open(filename) as f_obj:numbers = json.load(f_obj) print(numbers)

輸出結果與number_writer.py中創建的數字列表相同：

[2, 3, 5, 7, 11, 13]

進階：在同一個程序中使用 json.dump() 和 json.load()：創建文件username.json儲存用戶名，從該文件中獲取用戶名，如果這個文件不存在，就在except代碼塊中提示用戶輸入用戶名，并將其儲存在username.json中：

#remember_me.pyimport json#如果以前儲存了用戶名，就加載它 #否則就提示用戶輸入用戶名并儲存它 filename = 'numbers.json' try:with open(filename) as f_obj:username = json.load(f_obj) except FileNotFoundError:username = input("What's your name?")with open(filename,'w') as f_obj:json.dump(username,f_obj)print("We'll remember you when you come back, " + username + "!") else: print("Welcome back, " + username + "!")

以前沒有儲存用戶名，第一次運行程序：

What's your name?TRHX We'll remember you when you come back, TRHX!

再次運行程序：

Welcome back, TRHX!

【9.4.2】重構

代碼能夠正確運行，但可以做進一步的改進——將代碼劃分為一系列完成具體工作的函數，這樣的過程稱為重構，重構讓代碼更清晰、更易于理解、更容易擴展
重構remember_me.py，將大部分邏輯放到一個或者多個函數中：

#remember_me.pyimport jsondef greet_user():#問候用戶，并指出其名字filename = 'numbers.json'try:with open(filename) as f_obj:username = json.load(f_obj)except FileNotFoundError:username = input("What's your name?")with open(filename,'w') as f_obj:json.dump(username,f_obj)print("We'll remember you when you come back, " + username + "!")else: print("Welcome back, " + username + "!")greet_user()

重構greet_user()，讓它不執行這么多任務——將獲取儲存的用戶名的代碼移到另一個函數中：

#remember_me.pyimport jsondef get_stored_username():#如果儲存了用戶名，就獲取它filename = 'numbers.json'try:with open(filename) as f_obj:username = json.load(f_obj)except FileNotFoundError:return Noneelse:return usernamedef greet_user():#問候用戶，并指出其名字username = get_stored_username()if username:print("Welcome back, " + username + "!")else:username = input("What's your name?")filename = 'username.json'with open(filename,'w') as f_obj:json.dump(username,f_obj)print("We'll remember you when you come back, " + username + "!") greet_user()

將greet_user()中的另一個代碼塊提取出來：將沒有儲存用戶名時提示用戶輸入的代碼放在一個獨立的函數中：

#remember_me.pyimport jsondef get_stored_username():#如果儲存了用戶名，就獲取它filename = 'numbers.json'try:with open(filename) as f_obj:username = json.load(f_obj)except FileNotFoundError:return Noneelse:return usernamedef get_new_username():#提示輸入用戶名username = input("What's your name?")filename = 'username.json'with open(filename,'w') as f_obj:json.dump(username,f_obj)return usernamedef greet_user():#問候用戶，并指出其名字username = get_stored_username()if username:print("Welcome back, " + username + "!")else:username = get_new_username()print("We'll remember you when you come back, " + username + "!") greet_user()

最終版本實現了每個函數只負責單一而清晰的任務，我們在編寫程序時也要像這樣，要寫出清晰而易于維護和擴展的代碼

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Python3 基础学习笔记 C09【文件和异常】的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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