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Python 文件和异常捕获（详解）

时间：2025-01-14 20:57:49浏览次数：3  
标签：文件 Python 异常 捕获 except try 详解 os 代码

        前言：在Python编码中，我们会学到python中的文件的读取与写入，当然还有对文件夹的操作，在文章的最后还有异常捕获的详细解释~~

一.文件的概念：

        有名称：每个文件都有一个文件名，用于在特定的文件系统中唯一标识该文件，方便用户和系统对文件进行识别、访问和管理，文件名一般由主文件名和扩展名组成，扩展名通常用于标识文件的类型。

        有存储位置：文件存储在计算机的存储介质上，如硬盘、固态硬盘、U 盘、光盘等，文件系统会为每个文件分配特定的存储位置和空间，以确保数据的存储和读取。

        数据有组织：文件中的数据可以按照特定的格式和结构进行组织，如文本文件中的字符序列、图像文件中的像素数据、音频文件中的音频采样数据等，不同类型的文件有不同的内部数据组织方式，以便于应用程序对其进行处理和解析。

一：open 函数

        python 提供内置函数 open()实现对文件的操作。python 对文本文件和二进制文件采用统一的操作步骤，和把大象放冰箱里的一样分三步，"打开-操作-关闭。"

open(file, mode='r', encoding=None)
 
#file 包含文件名的字符串，可以是绝对路径，可以是相对路径。
#mode 一个可选字符串，用于指定打开文件的模式。默认值 r 表示文本读。
#encoding 文本模式下指定文件的字符编码

eg:
open('ko.txt','r',encoding='utf-8')

mode参数：

字符       意义
'r'       文本读取（默认）
'w'       文本写入，并先清空文件（慎用），文件不存在则创建
'x'       文本写，排它性创建，如果文件已存在则失败
'a'       文本写，如果文件存在则在末尾追加，不存在则创建

和 mode 组合的字符：

字符    意义
'b'        二进制模式，例如：'rb'表示二进制读
't'        文本模式（默认），例如：rt 一般省略 t
'+'        读取与写入，例如：'r+' 表示同时读写

注意！总结：
虽然mode文件操作模式很多，但是我们只需要记住3个字符即可。r、w、a r+、w+、a+，代加号，功能全，既能读，⼜能写（区别在于指针到底指向不同） rb、wb、ab，代b的字符，代表以二进制的形式对其进行操作，适合读取文本或二进制格式⽂件，如图片、音频、视频等格式 rb+、wb+、ab+，代加号，功能全，既能读，又能写（区别在于指针到底指向不同）

二：读文件

绝对路径：绝对路径表示绝对概念，一般都是从盘符开始，然后一级一级向下查找（不能越级），直到找到我们要访问的文件即可。

相对路径：相对路径表示相对概念，不需要从盘符开始，首先需要找到一个参考点（就是Python文件本身）

平级关系：如果要访问的文件也Python代码处于同于目录，平行关系，同级的访问可以使用./文件名称，或者直接写文件名称即可。

上级关系：如果我们当前需要访问的文件位于当前Python代码的上一级目录，则我们可以通过../来访问上一级路径(如果是多级，也可以通过../../../去一层一层向上访问。

下级关系：如果我们要访问的文件在与Python代码同级的某个文件夹中，则我们可以通过文件夹名称/ 来访问某个目录下的文件
相对路径： 同级路径，都在同一个文件夹中，兄弟关系，如static目录下有file1.txt和file2.txt，则file1.txt和file2.txt就是同级关系，同级访问直接使用名称即可。 下一级路径，我们的文件与另外一个文件存在上下级关系，如images文件夹中存在一个avatar文件夹，则images是上级目录，avatar是下级目录。则我们访问avatar可以通过images/avatar来实现。 上一级路径，如果我们某些时候，向从当前目录下，跳出到外一层路径，我们可以使用 ../ 来实现
        

2.1先在当前目录创建一个目录

2.2写入内容：

操作步骤！（read()读操作）(当前我用的是绝对路径，记得用\\进行转义，不然会报错)
# 打开文件
f = open('E:\\python\\python-studen\\2024-节点飞思\\student\\xo.txt','r',encoding='utf-8')
# 读取文件
res = f.read()
# 打印文件内容
print(res)
#关闭文件
f.close()

读取方式当然读不止有read（）：

2.3读取方式：

read(size)方法 ：主要用于文本类型或者二进制文件（图片、音频、视频...）数据的读取 size表示要从文件中读取的数据的长度（单位是字符/字节），如果没有传入size，那么就表示读取文件中所有的数据。 readline()方法 ：一次读取一行内容，每运行一次readline()函数，其就会将文件的指针向下移动一行 readlines()方法 ：主要用于文本类型数据的读取 readlines可以按照行的方式把整个文件中的内容进行一次性读取，并且返回的是一个列表，其中每一行的数据为一个元素。
read（）
# 1、打开⽂件
f = open('python.txt', 'r', encoding='utf-8')
# 2、使⽤read()⽅法读取⽂件所有内容
contents = f.read()
print(contents)
# 3、关闭⽂件
f.close()
readline（）
f = open('python.txt',encoding='utf-8') # 打开⽂件，encoding指定编码
while True:
 # 读取⼀⾏内容
 content = f.readline()
 # 判断是否读取到内容，如果没有则退出
 if not content:
 break
 # 如果读取到内容，则输出
 print(content, end='')
# 关闭⽂件，释放资源
f.close()
readlines（）
# 1、打开⽂件
f = open('python.txt', 'r', encoding='utf-8')
# 2、读取⽂件
lines = f.readlines()
for line in lines:
 print(line, end='')
# 3、关闭⽂件
f.close()

注意！：二进制读取：# mode=rb，不需要encoding参数

三：写文件

操作步骤！（写操作）（mode='w'）（请小心使用w模式，会清空原文件内容）

# 打开文件
f = open('E:\\python\\python-studen\\2024-节点飞思\\student\\xo.txt','w',encoding='utf-8')
# 写入内容
res = f.write('结束')
#关闭文件
f.close()
w模式：代表以只写模式打开一个文件，文件不存在，则自动创建该文件。w模式主要是针对文件写入而定义的模式。但是，要特别注意，w模式在写入时，光标也是置于第一行同时还会 清空原有文件内容 。
操作步骤！（写操作）（mode='a'） 
# 打开文件
f = open('E:\\python\\python-studen\\2024-节点飞思\\student\\xo.txt','a',encoding='utf-8')
# 写入内容
res = f.write('第二次结束')
#关闭文件
f.close()

tell 方法：文件对象的 tell 方法返回整数，表示文件指针距离文件开头的字节数

with open('a.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    print(f.tell()) #文件指针距离文件开头的字节数
    content = f.read(3)
    print(content)
    print(f.tell())#文件指针距离文件开头的字节数

seek 方法：通过文件对象的 seek 方法可以移动文件句柄

seek 方法接收两个参数：
 
offset 表示偏移指针的字节数
whence 表示偏移参考，默认为 0
0 表示偏移参考文件的开头，offset 必须是 >=0 的整数
1 表示偏移参考当前位置，offset 可以是负数
2 表示偏移参考文件的结尾，offset 一般是负数

四：关闭文件

close():

        当你使用 open() 函数打开一个文件时，它会返回一个文件对象，你可以使用该对象的 close() 方法来关闭文件。

# 打开文件
f = open('E:\\python\\python-studen\\2024-节点飞思\\student\\xo.txt','r',encoding='utf-8')

#关闭文件
f.close()

with语句：

        with上下文管理：解决经常会忘记关闭文件句柄，造成资源浪费，所以处理文件是往往使用 with 语句进行上下文管理。

with open('example.txt', 'r') as file:
    content = file.read()
    print(content)

五：os模块

        导入os模块，并且调用内部方法

# 导入模块
import os
# 调用方法
os.函数名()

一：与文件操作的相关方法

os.rename(旧文件名称，新文件名称)：对文件进行重命名操作 os.remove(要删除文件名称)：对文件进行删除操作
os.rename()
#调用模块
import os
#进行重命名
os.rename('b.txt','bbb.txt')
os.remove()
#调用模块
import os
#删除bbb.txt
os.remove('bbb.txt')

案例：把Python项目目录下的python.txt文件，更名为linux.txt，休眠20s，刷新后，查看效果，然后对这个文件进行删除操作。

# 第⼀步：导⼊os模块
import os
# 第三步：引⼊time模块
import time
# 第⼆步：使⽤os.rename⽅法对python.txt进⾏重命名
os.rename('python.txt', 'linux.txt')
# 第四步：休眠10s
time.sleep(10)
# 第五步：删除⽂件（linux.txt)
os.remove('linux.txt')

二：与文件夹的相关操作

os.mkdir(新文件夹名称)        创建一个指定名称的文件夹 os.getcwd()                           current work directory，获取当前目录名称 os.chdir(切换后目录名称)     change directory，切换目录 os.listdir(目标目录)               获取指定目录下的文件信息，返回列表 os.rmdir(目标目录)               用于删除一个指定名称的"空"文件夹
os.mkdir()
# 导⼊os模块
import os
# 引⼊time模块
import time
# 使⽤mkdir⽅法创建⼀个images⽂件夹
if not os.path.exists('images'):    # 判断images⽂件夹是否存在,不存在则创建
 os.mkdir('images')                 # 创建images⽂件夹
os.getcwd()
# 导⼊os模块
import os
# 获取当前目录名称
print(os.getcwd())
os.chdir()
# 导⼊os模块
import os
# 切换到上⼀级⽬录 => images
os.chdir('../../')
os.listdir()
# 导⼊os模块
import os
# 使⽤os.listdir打印当前所在⽬录下的所有⽂件，返回列表
print(os.listdir())
os.rmdir()
# 导⼊os模块
import os
# 删除空⽬录
os.rmdir('images/avatar') # 删除images⽂件夹

三：文件夹的删除

# 导⼊shutil模块，递归删除⾮空⽬录
import shutil
# 递归删除⾮空⽬录
shutil.rmtree('要删除⽂件夹路径')
        递归删除文件夹的原理：理论上，其在删除过程中，如果文件夹非空，则自动切换到文件夹的内部，然后把其内部的文件，一个一个删除，当所有⽂件删除完毕后，返回到一级目录，删除文件夹本身。

六：Python异常

异常的基本概念：

        在 Python 中，异常是一种在程序执行过程中出现的错误情况。当程序遇到错误，如除零错误、索引超出范围、文件不存在等情况时，就会引发异常。异常会中断当前的执行流程，除非被捕获并处理，否则程序会终止运行。

异常显示：

异常捕获：

基本语法：
        try...except：主要用于捕获代码运行时异常，如果异常发生，则执行except中的代码 
try:
 可能发⽣错误的代码
except:
 如果出现异常执⾏的代码
异常处理的流程：

1.程序首先执行 try 代码块。

2.如果在 try 代码块中没有发生异常，except 代码块不会被执行。

3.如果发生异常，程序会跳转到匹配的 except 代码块，执行相应的异常处理代码。

4.如果没有匹配的 except 代码块，异常会向上传播到调用栈的上一级，直到被捕获或程序终止。

多异常处理：
 

可以使用多个 except 子句来处理不同类型的异常：

try:
    num = int("abc")  # 这会引发 ValueError
    result = 10 / num  # 这会引发 ZeroDivisionError
    print(result)
except ValueError:
    print("输入不是有效的数字")
except ZeroDivisionError:
    print("除数不能为零")
捕获多个异常：
 

可以将多个异常类型放在一个 except 子句中，使用元组：

try:
    num = int("abc")
    result = 10 / num
    print(result)
except (ValueError, ZeroDivisionError):
    print("输入错误或除数不能为零")

总结：

   try-except 语句是 Python 中处理异常的重要工具，它可以帮助你使程序更健壮，避免因未处理的异常而导致程序崩溃。根据可能出现的异常类型和情况，合理地使用 try-except 语句，可以使程序更加可靠，提高用户体验和代码的可维护性。

 
捕获异常并输出错误信息：
try:
 可能遇到的错误代码
except Exception as e:
 print(e)

代码实例：

try:
    # 可能引发异常的代码
    result = 10 / 0  # 这会引发 ZeroDivisionError
except ZeroDivisionError as e:
    # 捕获 ZeroDivisionError 异常并输出错误信息
    print(f"捕获到 ZeroDivisionError 异常：{e}")
except Exception as e:
    # 捕获其他未被特定处理的异常
    print(f"捕获到其他异常：{e}")

代码解释：

  1. try 块：

    • 包含可能会引发异常的代码。在上述示例中，10 / 0 会导致 ZeroDivisionError 异常，因为除数不能为零。

  2. except ZeroDivisionError as e：

    • 这部分用于专门捕获 ZeroDivisionError 异常。
    • as e 允许将异常对象存储在变量 e 中，以便在异常处理代码中使用。
    • 打印出 ZeroDivisionError 异常的具体信息，包括异常类型和异常消息。

  3. except Exception as e：

    • 这是一个通用的异常捕获语句，用于捕获其他未被特定处理的异常。
    • Exception 是所有内置异常的基类，因此它可以捕获除 ZeroDivisionError 以外的其他异常。
    • 同样，as e 存储异常对象，以便打印异常信息。
异常捕获中else语句：

        else语句：表示的是如果没有异常要执行的代码。

        基本结构：

try:
    # 可能引发异常的代码块
except SomeException:
    # 当发生 SomeException 异常时执行的代码块
else:
    # 当 try 代码块中没有发生异常时执行的代码块

        代码实例：

try:
    result = 10 / 2  # 正常的除法运算
except ZeroDivisionError:
    print("除数不能为零")
else:
    print(f"结果是: {result}")

代码解释

 
  • try 代码块：
    • 包含可能引发异常的代码。在这个例子中，10 / 2 是一个正常的除法运算，不会引发异常。
  • except ZeroDivisionError：
    • 用于捕获 ZeroDivisionError 异常。由于 try 代码块中没有发生该异常，所以不会执行此代码块。
  • else 代码块：
    • 当 try 代码块中没有发生异常时，执行此代码块。在这里，会打印出除法运算的结果。
异常捕获中finally语句：

基本概念：在 Python 的异常处理机制中，finally 子句是一个非常重要的部分，它的主要作用是确保无论 try 块中的代码是否引发异常，其中的代码都会被执行。

基本结构：

try:
    # 可能引发异常的代码块
except SomeException:
    # 当发生 SomeException 异常时执行的代码块
else:
    # 当 try 代码块中没有发生异常时执行的代码块
finally:
    # 无论是否发生异常都会执行的代码块

代码实例：

def divide(x, y):
    try:
        result = x / y
        print(f"结果是: {result}")
    except ZeroDivisionError:
        print("除数不能为零")
    finally:
        print("这是 finally 子句，总是会执行")


# 调用函数
divide(10, 2)
divide(10, 0)

代码解释

 
  • try 代码块：
    • 包含可能引发异常的代码。在 divide(10, 2) 中，执行正常的除法运算，在 divide(10, 0) 中，会引发 ZeroDivisionError。
  • except ZeroDivisionError：
    • 当发生 ZeroDivisionError 异常时，会打印相应的错误信息。
  • finally 代码块：
    • 无论是否发生异常，都会打印 "这是 finally 子句，总是会执行"。

总结finally的作用：

   finally 通常用于释放资源，如关闭文件、关闭数据库连接、释放锁等，确保资源在使用后被正确释放，避免资源泄漏。

        即使 try 块中引发了异常或 except 块中引发了新的异常，finally 块中的资源清理代码仍然会执行。

        异常传播：

        如果 finally 块中引发了异常，它会覆盖 try 或 except 块中引发的异常。                            在 finally 块中引发异常时要谨慎，避免掩盖了原有的异常。

        使用 finally 子句可以确保重要的操作（如资源清理）在任何情况下都能完成，提高代码的健壮性和可靠性，特别是在涉及资源管理时非常有用。

finally语句与else语句的区别：

else 子句：

        只有在 try 块中没有发生异常时才会执行。

        主要用于在没有异常发生时执行正常的操作，使正常操作和异常处理分离。

finally 子句：

        无论是否发生异常都会执行。

        侧重于资源清理和保证某些操作的最终执行。

好啦对于文件，文件夹，异常捕获的知识点讲解到这里就结束拉

标签：文件,Python,异常,捕获,except,try,详解,os,代码
From： https://blog.csdn.net/2301_78209919/article/details/145095324

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