Python编程学习笔记，第10记：文件和异常
本章节，将学习：如何使用文件；如何一次性读取整个文件；如何以每次一行的方式读取文件的内容；如何写入文件；如何将文本附加到文件末尾；什么是异常；如何处理程序可能引发的异常；如何存储Python数据结构，以存储用户提供的信息……
# 10.1 从文件中读取数据
# 10.1.1读取整个文件
- # 读写一个文件之前需要打开它，可使用函数open()打开文件，语法如下：
- # fileobject = open(filename, mode)
# 下面是对该 open() 调用的简单解释:
# •fileobject 是 open() 返回的文件对象;
# •filename 是该文件的字符串名;
# •mode 是指明文件类型和操作的字符串。
# mode 的第一个字母表明对其的操作。
# r 表示读模式。
# w 表示写模式。如果文件不存在则新创建,如果存在则重写新内容。
# x 表示在文件不存在的情况下新创建并写文件。
# a 表示如果文件存在,在文件末尾追加写内容。
# mode 的第二个字母是文件类型:
# •t (或者省略)代表文本类型;
# •b 代表二进制文件。
- # 打开文件之后就可以调用函数来读写数据。
- # 最后需要关闭文件。
# 接下来在一个程序中用open()打开一个文件'pi_digits.txt',并打印出其内容。
# 文件名为：file_reader.py
with open('pi_digits.txt') as file_object:
contents = file_object.read()
print(contents)
输出结果为：
3.1415926535
8979323846
2643383279
5028841971
6939937510
5820974944
……
# 会看到输出的结果跟文件中的一样.（为了节省位置，这里没有全部粘贴出来）
# 函数 open()
# 接受一个参数:要打开的文件的名称.Python在当前执行的文件所在的目录中查找指定的文件.
# 关键字 with 在不再需要访问文件后将其关闭.在这个程序中,注意到我们调用了 open() ,但没有调用 close() ;
# 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.
# 这看似微不足道,但未妥善地关闭文件可能会导致数据丢失或受损.
# 如果在程序中过早地调用 close() ,你会发现需要使用文件时它已关闭 (无法访问),这会导致更多的错误.
# 并非在任何情况下都能轻松确定关闭文件的恰当时机,但通过使用前面所示的结构,
# 可让 Python 去确定:你只管打开文件,并在需要时使用它, Python 自会在合适的时候自动将其关闭.
# 函数 open() 返回一个表示文件的对象.
# 有了表示 pi_digits.txt 的文件对象后,我们使用方法 read() 读取这个文件的全部内容,
# 并将其作为一个长长的字符串存储在变量 contents 中.
# 这样,通过打印 contents 的值,就可将这个文本文件的全部内容显示出来.
# 10.1.2 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.
# 根据你组织文件的方式,有时可能要打开不在程序文件所属目录中的文件.
# 要让 Python 打开不与程序文件位于同一个目录中的文件,需要提供文件路径,它让 Python 到系统的特定位置去查找.
# 可使用相对文件路径来打开该文件夹中的文件.
# 相对文件路径让 Python 到指定的位置去查找,而该位置是相对于当前运行的程序所在目录的.
# 在 Linux 和 OS X 中,在文件路径中使用斜杠( / ).
# 例如：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( / ).
# 例如：with open('text_files\filename.txt') as file_object:
# 你还可以将文件在计算机中的准确位置告诉 Python,这样就不用关心当前运行的程序存储在什么地方了.
# 这称为绝对文件路径.在相对路径行不通时,可使用绝对路径.
# 绝对路径通常比相对路径更长,因此将其存储在一个变量中,再将该变量传递给 open() 会有所帮助.
# 在 Linux 和 OS X 中,绝对路径类似于下面这样的,如:
# file_path = '/home/ehmatthes/other_files/text_files/filename.txt'
# with open(file_path) as file_object:
# 通过使用绝对路径,可读取系统任何地方的文件.
# 就目前而言,最简单的做法是,要么将数据文件存储在程序文件所在的目录,
# 要么将其存储在程序文件所在目录下的一个文件夹(如 text_files )中.
# 注意：Windows 系统有时能够正确地解读文件路径中的斜杠.
# 如果你使用的是 Windows 系统,且结果不符合预期,请确保在文件路径中使用的是反斜杠.
# 另外，由于反斜杠( \ )在Python中被视为转义字符，
# 为在windows中确保万无一失，应以字符串的形式指定路径，即在开头的单引号前加上r.
# 10.1.3 逐行读取
# 读取文件时，常常需要检查其中的每一行：你可能要在文件中查找特定的信息，或者要以某种方式修改文件中的文本。
# 要以每次一行的方式检查文件，可对文件对象使用for 循环：
# 文件名为：file_reader.py
filename = 'pi_digits.txt'
with open(filename) as file_object:
for line in file_object:
print(line)
输出结果为：
3.1415926535
8979323846
2643383279
5028841971
……
# （为了节省位置，这里没有全部粘贴出来）
# 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().
# 文件名为：file_reader.py
filename = 'pi_digits.txt'
with open(filename) as file_object:
for line in file_object:
print(line.rstrip()) # 删除字符串末尾空白.
输出结果为：
3.1415926535
8979323846
2643383279
5028841971
……
# 会看到输出的结果跟文件中的一样.（为了节省位置，这里没有全部粘贴出来）
# 在这里也使用了关键字 with ,让Python负责妥善地打开和关闭文件；通过对文件对象执行循环来遍历文件的每一行。
# 10.1.4 创建一个包含文件各行内容的列表
# 文件名为：file_reader.py
filename = 'pi_digits.txt'
with open(filename) as file_object:
lines = file_object.readlines() # 方法readlines()从文件中读取每一行，并将其存储在列表中。
for line in lines:
print(line.rstrip()) # 删除字符串末尾空白.输出结果为：
3.1415926535
8979323846
2643383279
5028841971
……
# 会看到输出的结果跟文件中的一样.（为了节省位置，这里没有全部粘贴出来）
# 10.1.5 使用文件中的内容
# 删除每行末尾的换行符，并打印出文件中内容
# 文件名为：file_reader.py
filename = 'pi_digits.txt'
with open(filename) as file_object:
lines = file_object.readlines() # 方法readlines()从文件中读取每一行，并将其存储在列表中。
pi_string = ''
for line in lines:
pi_string += line.rstrip() # 删除字符串末尾空白.
# 打印这个字符串及其长度：
print(pi_string)
print(len(pi_string))输出结果为：
3.1415926535897932384626433832795028841971693993751058209749445923078164062862089986280348253421170679821480865132823066470938446095505822317253594081284811174502841027019385211
177
# 注意：
# 读取文件时，Python将其中的所有文本都解读为字符串。
# 如果你读取的是数字，并要将其作为数值使用，就必须使用函数 int() 将其转换为整数，
# 或使用函数 float() 将其转换成浮点数。
# 10.2 写入文件
# 保存数据最简单的方式之一是将其写入到文件中。
# 10.2.1 写入空文件
# 10.2 写入文件
# 保存数据最简单的方式之一是将其写入到文件中。
# 文件名：write_message.py
filename = 'programming.txt'
with open(filename, 'w') as file_object:
file_object.write("I love programming.")
# 如果要写入的文件不存在，函数open()将自动地创建它。
# 然而，以写入（‘w’）模式打开文件时要千万小心，
# 因为如果指定的文件已存在，Python将在返回文件对象前清空该文件。
# Python只能将字符串写入到文件中。要将数值数据存储到文件中，必须先使用函数 str()将其转换成字符串格式。
# 10.2.2 写入多行
# 函数write()不会在你写入的文本末尾添加换行符，
# 因此如果写入的内容较多时没有指定换行符，文件看起来可能不是希望的那样。
# 10.2.2 写入多行
# 函数write()不会在你写入的文本末尾添加换行符，
# 因此如果写入的内容较多时没有指定换行符，文件看起来可能不是希望的那样。
# 文件名：write_message.py
filename = 'programming.txt'
with open(filename, 'w') as file_object:
file_object.write("I love programming.")
file_object.write("I love creating a new games.")打开工程目录下的'programming.txt'文件，可以看到结果为：
I love programming.I love creating a new games.
# 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.
# 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.
# 文件名：write_message.py
filename = 'programming.txt'
with open(filename, 'w') as file_object:
file_object.write("I love programming.\n")
file_object.write("I love creating a new games.\n")打开工程目录下的'programming.txt'文件，可以看到结果为：
I love programming.
I love creating a new games.