Python之异常和文件

第七章 异常和文件

异常

程序在运行过程当中，不可避免的会出现一些错误，比如：
    使用了没有赋值过的变量
    使用了不存在的索引
    除0
    ...
这些错误在程序中，我们称其为异常。
程序运行过程中，一旦出现异常将会导致程序立即终止，异常以后的代码全部都不会执行！    

# print('hello')
# try:
#     # try中放置的是有可能出现错误的代码
#     print(10/0)
# except:
#     # except中放置的是出错以后的处理防暑
#     print('哈哈哈，出错了~~~')
# else:
#     print('程序正常执行没有错误')    
# print('你好')


# print(10/0)


def fn():
    print('Hello fn')
    print(a)
    print(10/0)

def fn2():
    print('Hello fn2')
    fn()

def fn3():
    print('Hello fn3')
    fn2()

fn3()    

异常对象

print('异常出现前')
l = []
try:
    # print(c)
    # l[10]
    # 1 + 'hello'
    print(10/0)
except NameError:
    # 如果except后不跟任何的内容，则此时它会捕获到所有的异常
    # 如果在except后跟着一个异常的类型，那么此时它只会捕获该类型的异常
    print('出现 NameError 异常')
except ZeroDivisionError:
    print('出现 ZeroDivisionError 异常')
except IndexError:
    print('出现 IndexError 异常')
# Exception 是所有异常类的父类，所以如果except后跟的是Exception，他也会捕获到所有的异常
# 可以在异常类后边跟着一个 as xx 此时xx就是异常对象
except Exception as e :
    print('未知异常',e,type(e))
finally :
    print('无论是否出现异常，该子句都会执行')

print('异常出现后')

抛出异常

# 也可以自定义异常类，只需要创建一个类继承Exception即可
class MyError(Exception):
    pass

def add(a,b):
    # 如果a和b中有负数，就向调用处抛出异常
    if a < 0 or b < 0:
        # raise用于向外部抛出异常，后边可以跟一个异常类，或异常类的实例
        # raise Exception    
        # 抛出异常的目的，告诉调用者这里调用时出现问题，希望你自己处理一下
        # raise Exception('两个参数中不能有负数！')  
        raise MyError('自定义的异常')
        
        # 也可以通过if else来代替异常的处理
        # return None
    r = a + b
    return r

print(add(-123,456))    

打开文件

# open(file, mode='r', buffering=-1, encoding_=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)
# 使用open函数来打开一个文件
# 参数：
#   file 要打开的文件的名字（路径）
# 返回值：
#   返回一个对象，这个对象就代表了当前打开的文件

# 创建一个变量，来保存文件的名字
# 如果目标文件和当前文件在同一级目录下，则直接使用文件名即可
file_name = 'demo.txt'

# 在windows系统使用路径时，可以使用/来代替 \
# 或者可以使用 \\ 来代替 \
# 或者也可以使用原始字符串
file_name = 'hello\\demo.txt'
file_name = r'hello\demo.txt'

# 表示路径，可以使用..来返回一级目录
file_name = '../hello/demo.txt'

# 如果目标文件距离当前文件比较远，此时可以使用绝对路径
# 绝对路径应该从磁盘的根目录开始书写
file_name = r'C:\Users\lilichao\Desktop\hello.txt'

# file_obj = open(file_name) # 打开 file_name 对应的文件

# print(file_obj)

关闭文件

# 打开文件
file_name = 'demo.txt'

# 调用open()来打开文件
# file_obj = open(file_name)

# # 当我们获取了文件对象以后，所有的对文件的操作都应该通过对象来进行
# # 读取文件中的内容
# # read()方法，用来读取文件中的内容，它会将内容全部保存为一个字符串返回
# content = file_obj.read()

# print(content)

# # 关闭文件
# # 调用close()方法来关闭文件
# file_obj.close()

# with ... as 语句
# with open(file_name) as file_obj :
#     # 在with语句中可以直接使用file_obj来做文件操作
#     # 此时这个文件只能在with中使用，一旦with结束则文件会自动close()
#     print(file_obj.read())


file_name = 'hello'

try:
    with open(file_name) as file_obj :
        print(file_obj.read())
except FileNotFoundError:
    print(f'{file_name} 文件不存在~~')

文件的读取

file_name = 'demo2.txt'

try:
    # 调用open()来打开一个文件，可以将文件分成两种类型
    # 一种，是纯文本文件（使用utf-8等编码编写的文本文件）
    # 一种，是二进制文件（图片、mp3、ppt等这些文件）
    # open()打开文件时，默认是以文本文件的形式打开的，但是open()默认的编码为None
    #   所以处理文本文件时，必须要指定文件的编码
    with open(file_name,encoding='utf-8') as file_obj:
        # 通过 read() 来读取文件中的内容
        # 如果直接调用read()它会将文本文件的所有内容全部都读取出来
        #   如果要读取的文件较大的话，会一次性将文件的内容加载到内存中，容易导致内存泄漏
        #   所以对于较大的文件，不要直接调用read()
        # help(file_obj.read)
        # read()可以接收一个size作为参数，该参数用来指定要读取的字符的数量
        #   默认值为-1，它会读取文件中的所有字符
        #   可以为size指定一个值，这样read()会读取指定数量的字符，
        #       每一次读取都是从上次读取到位置开始读取的
        #       如果字符的数量小于size，则会读取剩余所有的
        #       如果已经读取到了文件的最后了，则会返回''空串
        # content = file_obj.read(-1)
        content = file_obj.read(6)
        content = file_obj.read(6)
        content = file_obj.read(6)
        content = file_obj.read(6)
        # print(content)
        # print(len(content))
except FileNotFoundError :
    print(f'{file_name} 这个文件不存在！')

# 读取大文件的方式
file_name = 'demo.txt'

try:
    with open(file_name,encoding='utf-8') as file_obj:
        # 定义一个变量，来保存文件的内容
        file_content = ''
        # 定义一个变量，来指定每次读取的大小
        chunk = 100
        # 创建一个循环来读取文件内容
        while True:
            # 读取chunk大小的内容
            content = file_obj.read(chunk)

            # 检查是否读取到了内容
            if not content:
                # 内容读取完毕，退出循环
                break

            # 输出内容
            # print(content,end='')
            file_content += content

except FileNotFoundError :
    print(f'{file_name} 这个文件不存在！')


print(file_content)

文件读取

import pprint
import os
file_name = 'demo.txt'

with open(file_name , encoding='utf-8') as file_obj:
    # readline()
    # 该方法可以用来读取一行内容
    # print(file_obj.readline(),end='')
    # print(file_obj.readline())
    # print(file_obj.readline())

    # readlines()
    # 该方法用于一行一行的读取内容，它会一次性将读取到的内容封装到一个列表中返回
    # r = file_obj.readlines()
    # pprint.pprint(r[0])
    # pprint.pprint(r[1])
    # pprint.pprint(r[2])

    for t in file_obj:
        print(t)

文件的写入

file_name = 'demo5.txt'

# 使用open()打开文件时必须要指定打开文件所要做的操作（读、写、追加）
# 如果不指定操作类型，则默认是 读取文件 ， 而读取文件时是不能向文件中写入的
# r 表示只读的
# w 表示是可写的，使用w来写入文件时，如果文件不存在会创建文件，如果文件存在则会截断文件
#   截断文件指删除原来文件中的所有内容
# a 表示追加内容，如果文件不存在会创建文件，如果文件存在则会向文件中追加内容
# x 用来新建文件，如果文件不存在则创建，存在则报错
# + 为操作符增加功能
#   r+ 即可读又可写，文件不存在会报错
#   w+
#   a+
# with open(file_name , 'w' , encoding='utf-8') as file_obj:
# with open(file_name , 'r+' , encoding='utf-8') as file_obj:
with open(file_name , 'x' , encoding='utf-8') as file_obj:
    # write()来向文件中写入内容，
    # 如果操作的是一个文本文件的话，则write()需要传递一个字符串作为参数
    # 该方法会可以分多次向文件中写入内容
    # 写入完成以后，该方法会返回写入的字符的个数
    file_obj.write('aaa\n')
    file_obj.write('bbb\n')
    file_obj.write('ccc\n')
    r = file_obj.write(str(123)+'123123\n')
    r = file_obj.write('今天天气真不错')
    print(r)

文件

file_name = 'c:/Users/lilichao/Desktop/告白气球.flac'

# 读取模式
# t 读取文本文件（默认值）
# b 读取二进制文件

with open(file_name , 'rb') as file_obj:
    # 读取文本文件时，size是以字符为单位的
    # 读取二进制文件时，size是以字节为单位
    # print(file_obj.read(100))

    # 将读取到的内容写出来
    # 定义一个新的文件
    new_name = 'aa.flac'

    with open(new_name , 'wb') as new_obj:

        # 定义每次读取的大小
        chunk = 1024 * 100

        while True :
            # 从已有的对象中读取数据
            content = file_obj.read(chunk)

            # 内容读取完毕，终止循环
            if not content :
                break

            # 将读取到的数据写入到新对象中
            new_obj.write(content)

读取文件的位置

# with open('demo.txt','rb') as file_obj:
#     # print(file_obj.read(100))
#     # print(file_obj.read(30))

#     # seek() 可以修改当前读取的位置
#     file_obj.seek(55)
#     file_obj.seek(80,0)
#     file_obj.seek(70,1)
#     file_obj.seek(-10,2)
#     # seek()需要两个参数
#     #   第一个 是要切换到的位置
#     #   第二个 计算位置方式
#     #       可选值：
#     #           0 从头计算，默认值
#     #           1 从当前位置计算
#     #           2 从最后位置开始计算

#     print(file_obj.read())

#     # tell() 方法用来查看当前读取的位置
#     print('当前读取到了 -->',file_obj.tell())

with open('demo2.txt','rt' , encoding='utf-8') as file_obj:
    # print(file_obj.read(100))
    # print(file_obj.read(30))

    # seek() 可以修改当前读取的位置
    file_obj.seek(9)
    # seek()需要两个参数
    #   第一个 是要切换到的位置
    #   第二个 计算位置方式
    #       可选值：
    #           0 从头计算，默认值
    #           1 从当前位置计算
    #           2 从最后位置开始计算

    print(file_obj.read())

    # tell() 方法用来查看当前读取的位置
    print('当前读取到了 -->',file_obj.tell())

文件的其他操作

import os
from pprint import pprint

# os.listdir() 获取指定目录的目录结构
# 需要一个路径作为参数，会获取到该路径下的目录结构，默认路径为 . 当前目录
# 该方法会返回一个列表，目录中的每一个文件（夹）的名字都是列表中的一个元素
r = os.listdir()

# os.getcwd() 获取当前所在的目录
r = os.getcwd()

# os.chdir() 切换当前所在的目录 作用相当于 cd
# os.chdir('c:/')

# r = os.getcwd()

# 创建目录
# os.mkdir("aaa") # 在当前目录下创建一个名字为 aaa 的目录

# 删除目录
# os.rmdir('abc')

# open('aa.txt','w')
# 删除文件
# os.remove('aa.txt')

# os.rename('旧名字','新名字') 可以对一个文件进行重命名，也可以用来移动一个文件
# os.rename('aa.txt','bb.txt')
os.rename('bb.txt','c:/users/lilichao/desktop/bb.txt')

pprint(r)

处理异常

程序运行时出现异常，目的并不是让我们的程序直接终止！
Python是希望在出现异常时，我们可以编写代码来对异常进行处理！    

try语句
    try:
        代码块（可能出现错误的语句）
    except 异常类型 as 异常名:
        代码块（出现错误以后的处理方式）
    except 异常类型 as 异常名:
        代码块（出现错误以后的处理方式）
    except 异常类型 as 异常名:
        代码块（出现错误以后的处理方式）
    else：
        代码块（没出错时要执行的语句）    
    finally:
        代码块（该代码块总会执行）    

    try是必须的 else语句有没有都行
    except和finally至少有一个    

可以将可能出错的代码放入到try语句，这样如果代码没有错误，则会正常执行，
    如果出现错误，则会执行expect子句中的代码，这样我们就可以通过代码来处理异常
    避免因为一个异常导致整个程序的终止            

异常的传播（抛出异常）

当在函数中出现异常时，如果在函数中对异常进行了处理，则异常不会再继续传播,
    如果函数中没有对异常进行处理，则异常会继续向函数调用处传播,
    如果函数调用处处理了异常，则不再传播，如果没有处理则继续向调用处传播
    直到传递到全局作用域（主模块）如果依然没有处理，则程序终止，并且显示异常信息

当程序运行过程中出现异常以后，所有的异常信息会被保存一个专门的异常对象中，
    而异常传播时，实际上就是异常对象抛给了调用处
    比如 ： ZeroDivisionError类的对象专门用来表示除0的异常
            NameError类的对象专门用来处理变量错误的异常
            ....

在Python为我们提供了多个异常对象            

抛出异常

- 可以使用 raise 语句来抛出异常，
    raise语句后需要跟一个异常类 或 异常的实例

文件（File）

- 通过Python程序来对计算机中的各种文件进行增删改查的操作
- I/O(Input / Output)
- 操作文件的步骤：
    ① 打开文件
    ② 对文件进行各种操作（读、写），然后保存
    ③ 关闭文件