Python基础9——文件操作和异常处理

1、Python中的编码：
ASCII 、 Unicode 、utf-8 、gbk
对于计算机来说，计算机只认识0 1字符
（1）ASCII
8位二进制编码，理论上可以存256个字符，但是在ASCII表上只有127个字符，因为英文本身就简单，每个字符一个字节（8bit=1byte）
（2）gbk、gb2312
汉字，常用的有5000个，算上简体繁体啥的，有2万多个
GB2312是GBK的前身，可以识别6000个汉字，同时兼容ASCII码表
随着时代发展GB2312不能满足我们的要求，比如少数民族汉字也需要编码。
GBK出现，包括了GB2312的所有内容，增加了近20000个新的汉字（包含繁体字）。
然后又出现了GB18030，这种编码将中国几乎所有的字符都收录了。
最常用的还是GBK。
GBK每个字符两个字节
（3）Unicode
各国都在将自己语言文字编码，ISO组织看不下去了，Unicode就应运而生了。
Unicode又叫万国码，几乎收录了世界各国的字符，每个字符占两个字节，0-65535。
（4）utf-8
uniconde是一个字符集，收录所有字符，并没有存储情况，因为不管是什么字符都是占2个字节。
为了解决存储的问题，使用utf-8，在utf-8中，英文只占一个字节，但是汉子需要三个字节
注意在Python3中，所有的字符串都是Unicode，其他数据类型都是utf-8，Windows编码是gbk

decode()：解码，将其他类型转换成Unicode
encode()：编码，将Unicode编码成其他类型

>>> s = '中文'
>>> b = s.encode('utf-8')
>>> b
b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'
>>> c = s.encode('gbk')
>>> c
b'\xd6\xd0\xce\xc4'
>>> b.decode()
'中文'
>>> d = s.encode('utf8').decode('utf8')
>>> d
'中文'

注意下面，编解码时都不能越过Unicode这个中间码

9.2操作文件：创建，打开，修改文件
1、打开文件
（1）open：
open(file,[option])
file 是要打开的文件
option是可选择的参数，常见有mode encoding

f = open('test.txt','w')
f.write('python 是最好的语言')   #写入内容，保存在缓存里
f.flush()    #将缓存的写入磁盘，文件是在磁盘里面，也就是flush以后写入的内容才会写进文件

（2）with形式
读完会自动关闭文件

with open('name','mode') as f:
    f.read()
    f.write()

2、文件的打开模式
r ：只读模式，文件不存在会报错
w ：写入模式，文件存在会清空之前的内容，文件不存在则会创建新文件
x：写入模式，文件存在会报错，文件不存在则会新建文件
a ：追加写入模式，不清空之前的文件，直接将写入的内容添加到后面。
b：以二进制模式读写文件，wb,rb,ab。
+：可读写模式，r+，w+，x+，a+，这几种模式还遵循了r，w，x，a的基本原则。

3、文件的读取
read 、 readable 、readline 、readlines
（1）f.read(size)
读取文件内容，内容以字符串的形式返回。
size是可选的数值，指定字符串的长度，如果没有指定size或者指定为负数，就会读取并返回整个文件。 默认size=-1。
（2）f.readline()
一次从文件中读取一行
（3）f.readlines()
一次读取所有行，返回列表，列表中每个元素为文件中每行的数据。

f.read()
f.read(2)
f.readline()
f.readlines()

4、文件的写入
（1）f.write()
将要写入的内容以字符串的形式写入文件。
（2）f.writelines()
将要写入的内容以字符串组成的序列形式写入文件。

5、文件的保存和关闭
（1）f.flush()
因为利用write函数，内容只是写进了缓存中，但是文件是在磁盘中存储的，所以flush的作用就是将写入的内容从缓存中读出并写入磁盘中。
（2）f.close()
关闭文件

6、光标位置
（1）read函数：其实读文件的时候就是按照光标为位置光标的移动来读的。
（2）f.seek(offset，from)
移动光标，offset表示要将光标移动到什么位置，from表示起始位置，0代表文件开头，1代表当前位置，2代表文件末尾，注意这里是移动的字节数，对于Unicode每个字符占两个字节。
（3）f.tell()
查询当前光标所处的位置。

7、查看文件信息
（1）closed 查看文件是否关闭，返回布尔值
（2）mode 查看文件打开模式
（3）name 查看文件名

9.3异常处理
1、try
Python用异常对象来表示异常情况。遇到错误后，会引发异常。如果异常对象并未被处理或者捕捉，程序就会用所谓的回溯中止执行。
其实，每个异常都是一些类的实例，这些实例可以被引发，并且可以用很多种方法进行捕捉，使得程序可以捉住错误并且对其进行处理，而不是让整个程序失效。

try:     #调试语句块
    测试语句块
except exception1：#except后面跟可能会出错的错误类型
    语句块(上面测试语句块出现exception1错误时会运行这里)
except (exception2,exception3):   #try可以有多个except块，而且except可以同时捕捉多个异常
    语句块
except exception4 as e:   #把异常的原因赋值给e，往往在下面可以将e打印出来看结果，e就是异常对象本身
    语句块
except：     #可以不加任何的错误类，这样捕捉到任何错误都会引发这个
    语句块
else：       #没有异常发生时用执行这个
    语句块
finally：    #不管有没有异常都会执行这个
    语句块

对于异常来说，try是必须的，剩下的except，else，finally都是可选的，但是至少有一个，要不try的存在也就没有意义了。所有的异常类都继承自BaseException类。

注意：如果父类抛出异常，子类不会再获取了。

try:
    fun()
except Exception as e:
    raise Exception
except ImportError as e:   #把ImportError放在Exception放在上面还是可以的，放下面就不会再触发这个异常了
    raise ImportError
finally:
    pass

The class hierarchy for built-in exceptions is:
BaseException
 +-- SystemExit
 +-- KeyboardInterrupt
 +-- GeneratorExit
 +-- Exception
      +-- StopIteration
      +-- StopAsyncIteration
      +-- ArithmeticError
      |    +-- FloatingPointError
      |    +-- OverflowError
      |    +-- ZeroDivisionError
      +-- AssertionError
      +-- AttributeError
      +-- BufferError
      +-- EOFError
      +-- ImportError
           +-- ModuleNotFoundError
      +-- LookupError
      |    +-- IndexError
      |    +-- KeyError
      +-- MemoryError
      +-- NameError
      |    +-- UnboundLocalError
      +-- OSError
      |    +-- BlockingIOError
      |    +-- ChildProcessError
      |    +-- ConnectionError
      |    |    +-- BrokenPipeError
      |    |    +-- ConnectionAbortedError
      |    |    +-- ConnectionRefusedError
      |    |    +-- ConnectionResetError
      |    +-- FileExistsError
      |    +-- FileNotFoundError
      |    +-- InterruptedError
      |    +-- IsADirectoryError
      |    +-- NotADirectoryError
      |    +-- PermissionError
      |    +-- ProcessLookupError
      |    +-- TimeoutError
      +-- ReferenceError
      +-- RuntimeError
      |    +-- NotImplementedError
      |    +-- RecursionError
      +-- SyntaxError
      |    +-- IndentationError
      |         +-- TabError
      +-- SystemError
      +-- TypeError
      +-- ValueError
      |    +-- UnicodeError
      |         +-- UnicodeDecodeError
      |         +-- UnicodeEncodeError
      |         +-- UnicodeTranslateError
      +-- Warning
           +-- DeprecationWarning
           +-- PendingDeprecationWarning
           +-- RuntimeWarning
           +-- SyntaxWarning
           +-- UserWarning
           +-- FutureWarning
           +-- ImportWarning
           +-- UnicodeWarning
           +-- BytesWarning
           +-- ResourceWarning

2、assert 断言

def asse(n):
    assert n!=0,'n是零'     #n!=0条件为True正常运行代码，False执行后面的代码
    return 10/n

>>> asse(0)
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
    asse(0)
  File "C:/Users/dudan/Desktop/1.py", line 2, in asse
    assert n!=0,'n是零'     #n!=0条件为True正常运行代码，False执行后面的代码
AssertionError: n是零
>>> asse(-1)
-10.0

主要用assert在程序中置入检查点，基本使用和if很像，但是断言主要用于代码的调试，
3、raise 抛出异常

def ff(n):
    if n>1:
        raise Exception('你不能大于1',n)

>>> ff(2)
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
    ff(2)
  File "C:/Users/dudan/Desktop/1.py", line 3, in ff
    raise Exception('你不能大于1',n)
Exception: ('你不能大于1', 2)

raise放在结束位置，捕捉到错误会，而assert放在和if等同的位置。