Python -- 9. 文件和异常

1. 从文件中读取数据

(1).读取整个文件

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

open(‘pi_digits.txt’) 返回一个表示文件pi_digits.txt 的对象

在这个程序中，注意到我们调用了open() ，但没有调用close() ；关键字with 在不再需要访问文件后将其关闭。

你也可以调用open() 和close() 来打开和关闭文件，但这样做时，如果程序存在bug，导致close()语句未执行，文件将不会关闭。

输出的实际内容相比于原始文件，该输出唯一不同的地方是末尾多了一个空行。

为何会多出这个空行呢？

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。

要删除多出来的空行，可在print 语句中使用rstrip() ：

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

(2).文件路径

当你将类似pi_digits.txt这样的简单文件名传递给函数open() 时，Python将在当前执行的文件（即.py程序文件）所在的目录中查找文件。

相对文件路:

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

在Windows系统中，在文件路径中使用反斜杠（\ ）而不是斜杠（/ ）：

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

绝对文件路径:

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

(3).逐行读取

filename = 'pi_digits.txt'
with open(filename) as file_object:
for line in file_object:
print(line)

我们打印每一行时，发现空白行更多了.

为何会出现这些空白行呢？

因为在这个文件中，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：一个来自文件，另一个来自print 语句。

要消除这些多余的空白行，可在print 语句中使用rstrip() ：

print(line.rstrip())

(4).创建一个包含文件各行内容的列表

使用关键字with 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代码块内将文件的各行存储在一个列表中，并在with 代码块外使用该列表。

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

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

方法readlines() 从文件中读取每一行，并将其存储在一个列表中；

接下来，该列表被存储到变量lines 中；

在with 代码块外，我们依然可以使用这个变量。

(5).包含一百万位的大型文件

只打印到小数点后50位

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

(6).文件中包含字符串

birthday = input("Enter your birthday, in the form mmddyy: ")
if birthday in pi_string:
print("Your birthday appears in the first million digits of pi!")
else:
print("Your birthday does not appear in the first million digits of pi.")

2. 写入文件

(1).写入空文件

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

在这个示例中，调用open() 时提供了两个实参。第一个实参也是要打开的文件的名称；第二个实参（’w’）告诉Python，我们要以写入模式 打开这个文件。

打开文件时，可指定读取模式 （’r’ ）、写入模式 （’w’ ）、附加模式 （’a’）或让你能够读取和写入文件的模式（’r+’ ）。

如果你省略了模式实参，Python将以默认的只读模式打开文件。

以写入（’w’）模式打开文件时千万要小心，因为如果指定的文件已经存在，Python将在返回文件对象前清空该文件。

注意：Python只能将字符串写入文本文件。

要将数值数据存储到文本文件中，必须先使用函数str() 将其转换为字符串格式。

(2).写入多行

函数write() 不会在你写入的文本末尾添加换行符。

要让每个字符串都单独占一行，需要在write() 语句中包含换行符。

filename = 'programming.txt'
with open(filename, 'w') as file_object:
file_object.write("I love programming.\n")
file_object.write("I love creating new games.\n")

(3).附加到文件

如果你要给文件添加内容，而不是覆盖原有的内容，可以附加模式 打开文件。

python不会在返回文件对象前清空文件，而你写入到文件的行都将添加到文件末尾。

如果指定的文件不存在，Python将为你创建一个空文件。

filename = 'programming.txt'
with open(filename, 'a') as file_object:
file_object.write("I also love finding meaning in large datasets.\n")
file_object.write("I love creating apps that can run in a browser.\n")

3. 异常

Python使用被称为异常 的特殊对象来管理程序执行期间发生的错误。

每当发生让Python不知所措的错误时，它都会创建一个异常对象。

如果你编写了处理该异常的代码，程序将继续运行；

如果你未对异常进行处理，程序将停止，并显示一个traceback，其中包含有关异常的报告。

(1). 处理ZeroDivisionError 异常

使用try-except 代码块

try-except 代码块让Python执行指定的操作，同时告诉Python发生异常时怎么办。

使用了try-except 代码块时，即便出现异常，程序也将继续运行：

try:
answer = int(first_number) / int(second_number)
except ZeroDivisionError:
print("You can't divide by 0!")
else:
print(answer)

(2). 处理FileNotFoundError 异常

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

(3). 分析文本

方法split() 以空格为分隔符将字符串分拆成多个部分，并将这些部分都存储到一个列表中。

>>> title = "Alice in Wonderland"
>>> title.split()
['Alice', 'in', 'Wonderland']

(4). 失败时一声不吭

except 代码块中明确地告诉Python什么都不要做,Python有一个pass 语句，可在代码块中使用它来让Python什么都不要做.

def count_words(filename):
"""计算一个文件大致包含多少个单词"""
try:
--snip--
except FileNotFoundError:
pass
else:
--snip--

filenames = ['alice.txt', 'siddhartha.txt', 'moby_dick.txt', 'little_women.txt']
for filename in filenames:
count_words(filename)

4. 存储数据

模块json 让你能够将简单的Python数据结构转储到文件中，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Python程序之间分享数据。

更重要的是，JSON数据格式并非Python专用的，这让你能够将以JSON格式存储的数据与使用其他编程语言的人分享。

(1). 使用json.dump() 和json.load()

下面演示了如何使用json.dump() 来存储数字列表：

使用函数json.dump() 将数字列表存储到文件numbers.json

import json

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

使用json.load() 将这个列表读取到内存中：

import json
filename = 'numbers.json'
with open(filename) as f_obj:
numbers = json.load(f_obj)

print(numbers)

(2). 保存和读取用户生成的数据

import json
username = input("What is 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 + "!")

现在再编写一个程序，向其名字被存储的用户发出问候：

import json
filename = 'username.json'
with open(filename) as f_obj:
username = json.load(f_obj)
print("Welcome back, " + username + "!")