人人都可以簡(jiǎn)單入門Python、爬蟲(chóng)、數(shù)據(jù)分析
 簡(jiǎn)說(shuō)Python推薦 
來(lái)源：數(shù)據(jù)STUDIO
作者：云朵君

大家好，我是老表

今天給大家?guī)?lái)一篇Python文件操作與異常處理，這兩個(gè)部分往往是初學(xué)者入門時(shí)容易忽略的部分。大家重點(diǎn)的精力都放在如何寫(xiě)出高大上的算法，如何畫(huà)出酷炫的圖形，如何使用機(jī)器學(xué)習(xí)模型等等，而常常容易忽略Python文件操作與異常處理，這兩個(gè)看似不起眼卻在python中卻擔(dān)著至關(guān)重要的角色。下面我們就來(lái)一起看看吧。

文件操作

我們的程序可以讀取文件，也可以寫(xiě)入文件。默認(rèn)情況下，文件以讀模式('r')打開(kāi)，但也可以以寫(xiě)模式('w')和附加模式('a')打開(kāi)。

你的程序可以從文件中讀取信息，也可以向文件中寫(xiě)入數(shù)據(jù)。從文件中讀取可以讓你處理各種各樣的信息；寫(xiě)入文件允許用戶在下次運(yùn)行你的程序時(shí)重新開(kāi)始。您可以將文本寫(xiě)入文件，還可以將Python結(jié)構(gòu)(如列表)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)文件中。

讀取文件

要從文件中讀取，程序需要打開(kāi)文件，然后讀取文件的內(nèi)容。您可以一次讀取文件的全部?jī)?nèi)容，也可以逐行讀取文件。with語(yǔ)句確保當(dāng)程序完成對(duì)文件的訪問(wèn)后，文件被正確地關(guān)閉。

• 一次讀取整個(gè)文件

filename = 'siddhartha.txt'
with open(filename) as f_obj:
    contents = f_obj.read()
print(contents)

• 逐行讀取

從文件中讀取的每一行在行尾都有一個(gè)換行符，而print函數(shù)會(huì)添加它自己的換行符。rstrip()方法消除了打印到終端時(shí)會(huì)產(chǎn)生的額外空白行。

filename = 'siddhartha.txt'
with open(filename) as f_obj:
    for line in f_obj:
print(line.rstrip())

• 將行存儲(chǔ)在列表中

filename = 'siddhartha.txt'
with open(filename) as f_obj:
    lines = f_obj.readlines()
for line in lines:
    print(line.rstrip())

寫(xiě)入文件

將'w'參數(shù)傳遞給open()告訴Python你想寫(xiě)入文件。小心：如果文件已經(jīng)存在，這將刪除文件的內(nèi)容。

傳遞'a'參數(shù)告訴Python你想要添加到一個(gè)現(xiàn)有文件的末尾。

• 寫(xiě)入一個(gè)空文件

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

• 向空文件寫(xiě)入多行

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

• 追加寫(xiě)入文件

filename = 'programming.txt'
with open(filename, 'a') as f:
    f.write("I also love working with data.\n")
    f.write("I love making apps as well.\n")

文件路徑

當(dāng)Python運(yùn)行open()函數(shù)時(shí)，它會(huì)在存儲(chǔ)正在執(zhí)行的程序的同一目錄中查找文件。可以使用相對(duì)路徑從子文件夾中打開(kāi)文件。也可以使用絕對(duì)路徑來(lái)打開(kāi)系統(tǒng)中的任何文件。

• 從子文件夾中打開(kāi)文件

f_path = "text_files/alice.txt"
with open(f_path) as f_obj:
    lines = f_obj.readlines()
for line in lines:
    print(line.rstrip())

• 使用絕對(duì)路徑打開(kāi)文件

f_path = "/home/ehmatthes/books/alice.txt"
with open(f_path) as f_obj:
    lines = f_obj.readlines()

• 在Windows上打開(kāi)文件

Windows有時(shí)會(huì)錯(cuò)誤地解釋正斜杠。如果遇到這種情況，請(qǐng)?jiān)谖募窂街惺褂梅葱备堋?/p>

f_path = r"C:\Users\ehmatthes\books\alice.txt"
with open(f_path) as f_obj:
    lines = f_obj.readlines()

Except異常模塊

異常是幫助程序以適當(dāng)方式響應(yīng)錯(cuò)誤的特殊對(duì)象。例如，如果程序試圖打開(kāi)一個(gè)不存在的文件，可以使用異常來(lái)顯示一個(gè)信息豐富的錯(cuò)誤消息，而不是使程序崩潰。

將可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的代碼放置在try塊中。響應(yīng)錯(cuò)誤時(shí)應(yīng)該運(yùn)行的代碼位于except塊中。只有在try塊成功時(shí)才應(yīng)該運(yùn)行的代碼被放入else塊。

prompt = "How many tickets do you need? "
num_tickets = input(prompt)
try:
    num_tickets = int(num_tickets)
except ValueError:
    print("Please try again.")
else:
    print("Your tickets are printing.")

try-except代碼塊

• 處理ZeroDivisionError異常

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

• 處理FileNotFoundError異常

f_name = 'siddhartha.txt'
try:
    with open(f_name) as f_obj:
        lines = f_obj.readlines()
except FileNotFoundError:
    msg = "Can't find file {0}.".format(f_name)
    print(msg)

在編寫(xiě)代碼時(shí)，很難知道要處理哪種異常。嘗試編寫(xiě)沒(méi)有try塊的代碼，并讓它生成一個(gè)錯(cuò)誤?；厮輰⒏嬖V您程序需要處理哪種異常。

else代碼塊

try塊應(yīng)該只包含可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的代碼。任何依賴于try塊成功運(yùn)行的代碼都應(yīng)該放在else塊中。

• 使用else塊

print("Enter two numbers. I'll divide them.")
x = input("First number: ")
y = input("Second number: ")
try:
    result = int(x) / int(y)
except ZeroDivisionError:
    print("You can't divide by zero!")
else:
   print(result)

• 防止用戶輸入導(dǎo)致的崩潰

如果沒(méi)有下面示例中的except塊，如果用戶試圖除零，程序?qū)⒈罎?。正如所?xiě)的，它將優(yōu)雅地處理錯(cuò)誤并繼續(xù)運(yùn)行。

# 一個(gè)簡(jiǎn)單的除法計(jì)算器。
print("Enter two numbers. I'll divide them.")
print("Enter 'q' to quit.")
while True:
    x = input("\nFirst number: ")
    if x == 'q':
        break
    y = input("Second number: ")
    if y == 'q':
break
    try:
        result = int(x) / int(y)
    except ZeroDivisionError:
        print("You can't divide by zero!")
    else:
        print(result)

默默地失敗

有時(shí)希望程序在遇到錯(cuò)誤時(shí)繼續(xù)運(yùn)行，而不向用戶報(bào)告錯(cuò)誤。在else塊中使用pass語(yǔ)句可以做到這一點(diǎn)。

• 在else塊中使用pass語(yǔ)句

f_names = ['alice.txt', 'siddhartha.txt',
           'moby_dick.txt', 'little_women.txt']
for f_name in f_names:
    # 報(bào)告找到的每個(gè)文件的長(zhǎng)度。
    try:
        with open(f_name) as f_obj:
            lines = f_obj.readlines()
    except FileNotFoundError:
        # 繼續(xù)看下一個(gè)文件。
        pass 
  else:
        num_lines = len(lines)
        msg = "{0} has {1} lines.".format(
            f_name, num_lines)
        print(msg)

避免空的except塊

異常處理代碼應(yīng)該捕獲在程序執(zhí)行期間預(yù)期發(fā)生的特定異常?？盏?code style="font-size: 14px;overflow-wrap: break-word;padding: 2px 4px;border-radius: 4px;margin-right: 2px;margin-left: 2px;background-color: rgba(27, 31, 35, 0.05);font-family: "Operator Mono", Consolas, Monaco, Menlo, monospace;word-break: break-all;color: rgb(205, 133, 63);">except塊將捕獲所有異常，包括在強(qiáng)制關(guān)閉程序時(shí)可能需要的鍵盤(pán)中斷和系統(tǒng)退出。

如果你想使用try塊，但又不確定要捕獲哪個(gè)異常，那么使用exception。它將捕獲大多數(shù)異常，但仍然允許您故意中斷程序。

• 避免空的except塊

try:
   # Do something
except:
   pass

• 使用Exception

try:
    # Do something
except Exception:
    pass

• 打印異常

try:
    # Do something
except Exception as e:
    print(e, type(e))

使用json存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

json模塊允許您將簡(jiǎn)單的Python數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)儲(chǔ)到一個(gè)文件中，并在程序下次運(yùn)行時(shí)從該文件加載數(shù)據(jù)。JSON數(shù)據(jù)格式不是特定于Python的，所以你也可以與使用其他語(yǔ)言的人共享這類數(shù)據(jù)。

在處理存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)時(shí)，了解如何管理異常非常重要。在處理數(shù)據(jù)之前，通常希望確保試圖加載的數(shù)據(jù)存在。

• 使用json.dump()存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

# 存儲(chǔ)一些數(shù)字。
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()存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

# 加載一些以前存儲(chǔ)的數(shù)字。
import json
filename = 'numbers.json'
with open(filename) as f_obj:
    numbers = json.load(f_obj)
print(numbers)

• 確保存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)存在

import json
f_name = 'numbers.json'
try:
    with open(f_name) as f_obj:
        numbers = json.load(f_obj)
except FileNotFoundError:
    msg = "Can’t find {0}.".format(f_name)
    print(msg)
else:
    print(numbers)

決定報(bào)告哪些錯(cuò)誤

編寫(xiě)良好、經(jīng)過(guò)適當(dāng)測(cè)試的代碼不太容易出現(xiàn)內(nèi)部錯(cuò)誤，比如語(yǔ)法或邏輯錯(cuò)誤。但是，每當(dāng)你的程序依賴于諸如用戶輸入或文件存在之類的外部因素時(shí)，就有可能引發(fā)異常。

如何將錯(cuò)誤傳達(dá)給用戶取決于你自己。有時(shí)用戶需要知道一個(gè)文件是否丟失了；有時(shí)最好是靜默地處理錯(cuò)誤。一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)會(huì)幫助你知道該報(bào)告多少。

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“點(diǎn)贊”傳統(tǒng)美德不能丟