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！

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print('hello')
print(10/0)
print(10/2)

输出结果为:

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输出了hello, 异常代码和之后的代码不会被执行 .

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！

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# 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）

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 .

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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')

执行结果:

image-20200822132025085

Python中的异常也是一个对象 , 比如第一个例子中的异常叫做除0异常 ZeroDivisionError , 类似的所有的异常都是继承自Exception类的子类对象 .

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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

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 . . .

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

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

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

fn3()

执行结果:

image-20200822133004060

在Traceback中体现了所有出现异常的代码行数 , 分别是 14 12 8 3 , 所出现的异常是NameError .

在Python为我们提供了多个异常对象 . 我们也可以自定义异常类, 只需要定义一个继承自Exception类的子类即可 . 可以使用raise语句来抛出异常 , raise语句后需要跟一个异常类 或者异常的实例.

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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))

执行结果:

image-20200822133556847

文件

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 , 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

打开文件

使用open函数来打开一个文件 , open函数的完整定义为 open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None) , 其中file 参数是要打开的文件的名字（路径）, 该函数返回一个对象，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 .

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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\\代替\ , 也可以使用原始字符串 . 即在字符串前面加一个 小写字母r.

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file_name = 'hello\\demo.txt'
file_name = r'hello\demo.txt'

使用相对路径时 , ..表示上一级目录 .

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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 .

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file_name = r'C:\Users\wgx\Desktop\hello.txt'

使用open函数来打开文件.

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file_name = 'demo.txt'
file_obj = open(file_name) # 打开 file_name 对应的文件

print(file_obj)
input()

打印结果为<_io.TextIOWrapper name='demo.txt' mode='r' encoding='cp936'>

关闭文件

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 , 使用read()方法，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 .

在完成对文件的操作之后 , 需要使用close()方法来关闭文件.

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file_name = 'demo.txt'
file_obj = open(file_name)
content = file_obj.read()
print(content)
file_obj.close()

使用with ... as ...语句 可以避免每次对文件操作后执行close方法 , 此时在with语句执行结束后 , 会自动关闭文件.

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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

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 .

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() . 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.

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file_name = 'demo2.txt'
try:
    with open(file_name,encoding='utf-8') as file_obj:
        content = file_obj.read(6)
        print(content)
        print(len(content))
        content = file_obj.read(6)
        print(content)
        print(len(content))
        content = file_obj.read(6)
        print(content)
        print(len(content))
        content = file_obj.read(6)
        print(content)
        print(len(content))
except FileNotFoundError :
    print(f'{file_name} 这个文件不存在！')  
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锄禾日当午
汗滴禾下土
谁知盘中餐
粒粒皆辛苦

上述代码的执行结果:

image-20200822142013940

可以看到 , 前三句诗读取6个字符中包括了结尾的换行符.

读取大文件即可使用这种方式:

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# 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)

文件的写入

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 . 可以在open函数中指定要获得的操作权限.

  • 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
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file_name = 'demo5.txt'
with open(file_name , 'w' , 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) # 输出5
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aaa
bbb
ccc
123123123
今天天气真不错

读取模式中, 还可以指定读取文件的类型.

  • t读取文本文件（默认值）
  • b读取二进制文件
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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)

seek与tell

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

tell()方法用来查看当前读取的位置 .

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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)
    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())

其他操作

  1. os.listdir() 获取指定目录的目录结构
  2. os.getcwd() 获取当前所在的目录
  3. os.chdir() 切换当前所在的目录 作用相当于 cd
  4. os.mkdir("aaa") 在当前目录下创建一个名字为 aaa 的目录
  5. os.rmdir('abc') 删除目录
  6. os.remove('aa.txt') 删除文件
  7. 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