Python_文件IO_CSV文件_文件交互_OS模块_异常（13）

目录:

一、文件介绍

二、文件读写简单操作

三、文件权限

四、文件操作

1、读操作

2、写操作

3、CSV文件读写

4、with

5、文件交互扩展

6、文件复制

五、os模块

六、异常

1、什么是异常

2、常见内建异常

七、异常捕获

1、基本语法

2、异常处理

八、异常触发

创作不易，各位看官，点个赞收藏、关注必回关、QAQ、您的点赞是我更新的最大动力！

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一、文件介绍

计算机中的所有的数据都是文件。
广义上说文件是按照文件的类型进行分类：如视频文件、音频文件、图片文件、文档文件等
等各种形式的文件，在这样的分类情况下~很明确使用对应的软件打开对应的文件。

• 视频文件：视频播放器
  音频文件：网易云音乐…
  图片文件：画图、照片…
  文档文件：word 文档，记事本，wps 软件
  表格文件：excel，wps 表格软件

狭义上的文件是按照组成文件的数据格式分类：

• 文本文件、二进制文件
  文本文件：数据是按照字符组成的文件，使用记事本可以正常打开
  文本文档，各种编程语言源代码…
  二进制文件：数据是按照字节组成的文件，使用记事本打开会出现乱码
  图片文件、音频文件、视频文件、word 文档

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二、文件读写简单操作

文件操作，打开， 读写 ，关闭。

打开： open(文件路径，操作权限[默认为r]，编码方式)
关闭： 文件名.close()
读、文件名.read：
打开一个不存在的文件，会报错

"""
文件IO基本语法
    UnicodeDecodeError: 'gbk'
    Unicode解码错误，不能解码GBK编码
    统一字符编码            国家标准编码
    VSCode文件内容 ：Unicode
    命令行窗口：GBK编码
    导致出现乱码，指定文件读取编码方式
"""
# 1. 打开文件：以读取文件内容的方式打开文件
file = open("d:/hello.txt", "r", encoding="UTF-8")
# file = open("d:/hello.txt"，mode="r",encoding="UTF-8")

# 2. 读取文件内容
content = file.read()

# 3. 操作内容
print(content)

# 4. 关闭文件
file.close()

写 、文件名.write()：
打开一个不存在的文件，会自动创建文件(不会创建目录)，不会报错

"""
文件I/O 输入输出
    向文件中写入数据：输出操作
"""
# 程序中的一段数据
info = "浔阳江头夜送客，枫叶荻花秋瑟瑟"

# 1、 打开文件
file = open("demo02_data.txt", "w", encoding="UTF-8")
# file = open("d:/hello.txt"，mode="w",encoding="UTF-8")

# 2、 写入数据
file.write(info)

# 3、 关闭文件
file.close()

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三、文件权限

文本文件
读取操作	r	以只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。 这是默认模式。
	r+	打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。
写操作	w	打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
	w+	打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
	a	打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。
	a+	打开一个文件用于读写。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。文件打开时会是追加模式。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。

二进制文件
读取操作	rb	以二进制格式打开一个文件用于只读。文件指针将会放在文件的开头。一般用于非文本文件如图片等。注意：二进制文件把内容表示为一个特殊的bytes字符串类型。
	rb+	以二进制格式打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。一般用于非文本文件如图片等。
写操作	wb	以二进制格式打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。一般用于非文本文件如图片等。
	wb+	以二进制格式打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。一般用于非文本文件如图片等。
	ab	以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。
	ab+	以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。

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四、文件操作

（一）读操作

1、read()
调用 read()会一次性读取文件的全部内容，如果文件有 10G，内存就爆了，会导致程序卡死， 所以，要保险起见，可以反复调用 read(size)方法，每次最多读取 size 个字符的内容，read(数目)

demo1.txt
www.baidu.com
www.baidu.com
www.baidu.com

file = open("demo1.txt","r")

a  = file.read()

print(a)
file.close()

结果

read( 3) 读取3个字符

2、readline()
readline 每次读取一行，并且自带换行功能 每一行末尾会读到\n
同样可以指定长度，跟read一样

file = open("demo1.txt","r")
print(file.readline())
print(file.readline())
print(file.readline())
file.close()
``
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200512114531198.png)
**3、readlines()**
Readlines，一次性以行的形式读取文件的所有内容并返回一个 list，需要去遍历读出来

```python
file = open("demo1.txt","r")
print(file.readlines())
print(file.readlines())
print(file.readlines())
file.close()

去除换行

file = open("demo1.txt","r")
ret = file.readlines()

for i in ret:
    print(i,end="")
file.close()

4、循环读取 常用
file 句柄是一个可迭代的对象因此，可以循环读取文件中的内容，每次读一行

file = open("demo1.txt","r")
for i in file:
    print(i,end="")
file.close()

（二）写操作

1、write()
w 指针在前，删除全部内容，重新写入

file = open("demo1.txt","w")

str = "写入操作"
file.write(str)

file.close()

2、writelines()
file.wrITelines(seq) #把 seq 的内容全部写到文件中(多行一次性写入)

file = open("demo1.txt","w")
lst = ["a","b","c"]
file.writelines(lst)
file.close()

（三）CSV文件读写

Python 自带了 csv 模块提供用户对 csv 文件进行读写操作，要对 csv 文件进行写操作，首先 了解 csv 模块中的所有操作方法

这些操作方法中，最重要的就是关乎文件读写的 reader 模块和 writer 模块，这两个模 块分别设定了 CSV 文件的读写操作 下面分别就这两个模块的操作进行讲解

1、写入CSV文件
必须创建 csv 模块中对应的 writer 对象，通过 writer 对象完成文件内容的写入操作

import csv

# 系统数据
users = [
    ["稳稳", 18, "男", "稳稳@offcn.com"],
    ["老刘", 19, "男", "[email protected]"],
    ["小李", 16, "女", "[email protected]"]
]

file  =  open("stu_info.csv","w",newline="")#newline=“” 不需要\r换行

# 获取writer对象
writer = csv.writer(file)

# 写标题
writer.writerow(["姓名", "年龄", "性别", "邮箱"])

# 写入系统用户，保存用户数据
writer.writerows(users)

2、读取CSV文件
读取 csv 文件的操作，主要通过 csv 模块中的 reader 对象来完成，通过加载文件数据到 reader 对象中，文件中的数据就会按照固定的格式读取到程序中进行处理

import csv


file  =  open("stu_info.csv","r",newline="")
# 获取reader对象
reader = csv.reader(file)
for i in reader:
    print(i)
file.close()

（四）with

使用 wIth 方式操作文件，可以不用关闭文件，会自动关闭文件

with open("demo1.txt","r",encoding="UTF-8") as file:
    print(file.read())

with 内部实现了__enter__和 __exit__方法，会自动关闭文件

# with 内部实现了__enter__和 __exit__方法，会自动关闭文件
class  Foo:
    def __init__(self):
        print("--init--")
    def test(self):
        print("--test--")
    def __enter__(self):
        print("--enter--")
        return self
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print("with执行完毕，调用exit")

with Foo() as f:
    f.test()

print("最后一行代码")

（五）文件交互扩展


(1） shelve 存储数据到文件中[按照字典方式赋值即可]

"""
程序中的数据和二进制文件交互

    shelve 可以打开文件后，直接读写文件
"""
import shelve

# （1） shelve 存储数据到文件中[按照字典方式赋值即可]
# 程序中有数据
i = 18
f = 3.14
lst = ["tom", "jerry"]
dct = {"username": "稳稳", "nickname": "C9"}

# 将程序中的数据存储到文件中
with shelve.open("mydata.txt") as file:
    # 将文件当成字典：存储数据
    file["age"] = i
    file["pi"] = f
    file["names"] = lst
    file["damu"] = dct

'''
生成三个文件
    bak文件：备份文件
    dir文件：描述变量数据位置的文件
    dat文件：数据文件，保存了真实数据
'''

(2)按照字典的方式读取数据

# (2)按照字典的方式读取数据
# 默认会加载mydata.txt.dat、mydata.txt.dir
with shelve.open("mydata.txt") as file:
    a1 = file["age"]
    a2 = file["pi"]
    a3 = file["names"]
    a4 = file["damu"]

    print(a1, type(a1))
    print(a2, type(a2))
    print(a3, type(a3))
    print(a4, type(a4))

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五、os模块

使用os模块对文件进行操作
常用的：

1、重命名文件 os.rename(旧文件名，新文件名)

import os
os.rename("demo_1.txt","demo_2.tx")

2、删除文件 os.remove(文件名)

import os
os.remove("demo_1.txt")

3、创建文件 创建单层目录 即文件甲 os.mkdir(目录名)

import os
#创建单层目录 
os.mkdir("目录名")

4、创建多层目录 级联创建文件夹 os.makedirs(父目录/子目录/孙目录,…)

import os
# 多级目录
os.makedirs("A/B/C")

5、删除单层目录 os.rmdir(目录名)

import os
os.rmdir("A")

6、删除多级目录 os.removedirs(“父目录/子目录/孙目录”)

import os
os.removedir("A/B/C")

7、获取当前所在目录 getwcd() 获取的是绝对路径

import os
path = os.getcwd()
print(path)

8、获取目录里面列表

import os
lst = os.listdir(os.getwcd())
print(lst)

9、切换所在目录 chdir()

import os

os.chdir("所需要切换的路径名")

#可以验证一下 发现目录已经切换到 所输入的路径
path = os.getcwd()
print(path)

10、判断文件或者文件夹是否存在

import os

# 找文件
print(os.path.exists("1.py"))
#存在就返回Tru
#path 可以换成需要查询的路径

# 找目录
print(os.path.exists("os"))

11、判断是否为文件 os.path.isfile() 输出得到bool

import os
print(os.path.isfile("1.py"))

12、判断是否是目录 os.path.isdir()输出得到bool

import os

print(os.path.isdir("test"))

13、获取绝对路径

import os
print(os.path.abspath("1.py"))

14、判断是否为绝对路径

import os
print(os.path.isabs("绝对路径")) # 返回bool

15、获取路径中的最后部分

import os
print(os.path.basename("1.py"))

16.获取路径中的路径部分

os.path.dirname("略")

17.文件定位

# tell() 查看文件定位

# with open("test.txt","a") as f:#指针 在后面 13 个字符
# with open("test.txt","r") as f: #指针 在前面  0 个字符
#     print(f.tell())

#seek(offset,whence) offset偏移量 ,whence定位(0文件开头,1定位不变,2文件结尾)
with open("test.txt","r") as f:
    print(f.tell())
    f.seek(2,0)
    print(f.tell())
    print(f.read())

（六）文件复制

1、封装函数，可以实现文件复制(先读取目标文件，再写入新文件)
将111.txt复制一份 文件名为222.txt

def copy(file1,file2):

    with open(file1,"r",encoding="UTF-8") as a:
        content = a.read()
        with open(file2,"w",encoding="UTF-8") as b :
            b.write(content)

copy("111.txt","222.txt")

2、封装函数，可以实现文件备份(先读取目标文件，再写入新文件)
将111.txt复制一份，文件名为111.txt

def copy(file1):
    with open(file1,"r",encoding="UTF-8") as a:
            content = a.read()
            with open("111_副本.txt","w",encoding="UTF-8") as b:
                b.write(content)
copy("111.txt")

3、封装函数，打印某个文件内的所有的文件名

import os
def show_file(dir_path): #传递一个目录
    file_lst = os.listdir(dir_path)
    # print(file_lst)
    for f in file_lst: #边路目录列表
        path = dir_path+"/"+f
        # print(path)
        if os.path.isfile(path): # 判断是否是文件，直接打印
            print(path)
        elif os.path.isdir(path): # 如果是目录递归调用
            show_file(path)
show_file(r"绝对路径名")

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六、异常

（一）什么是异常
异常是指在语法正确的前提下，程序运行时报错就是异常
当 Python 脚本发生异常时我们需要捕获处理它，否则程序会终止执行

可以通过需求来解决，如果作为一个软件开发者，开发的一个App，其中有用户注册

可能会出现以下问题：

• 让用户输入年龄
• 用户输入的数据并不是整数如18，而是一些其它数据，不符合程序要求
• 会出现报错，导致整个程序终止

age = int(input("请输入年龄："))

输入浮点数报错

输入数据包含非数字报错

输入其它字符报错

• 因此需要解决这种问题，保证在合理范围错误提示信息
• 提高程序的容错率，这里就需要异常

（二）常见内建异常

① ValueError

值错误：操作的数据出现问题int(“a”)： 类型转换，输入了数据~非数字字符，ValueError

② NameError

名称错误：操作的变量出现问题 print(name)：打印变量中的数据，变量 name 没有定义：NameError

③ IndexError

索引错误：操作有索引的有顺序的数据时会出现的问题 names = [“tom”, “jerry”] print(names[2]) :获取列表中指定索引编号位置的数据：IndexError

④ InterruptError

程序中断错误：通常是人为中断正在执行的程序 s = input(“请输入您的年龄：”) 请输入您的年龄：[Ctrl + C] ：KeyboardInterrupt 键盘中断程序

⑤ KeyError

键错误：键值对数据中根据 key 操作时出现的问题 d = {“name”: “tom”} d[“age”] 字典中查询不到对应的 key，出现错误：KeyError

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七、异常捕获

（一）基本语法
出现异常代码的位置，后面代码均不执行，除非再加异常。

# 如果发生的异常类型和捕获的异常类型不相同，还是不能捕获异常，程序还会结束
try:
    print(1/0)
except ZeroDivisionError: # 不写异常类型 默认捕获所有异常 Exception BaseException
    print("异常，执行此处代码")
else:
	print(" 程序正常执行 执行此处代码")
finally:
	print("  无论是否异常，都执行此处 比如文档关闭 ")

• Exception 和 BaseException 所有异常的祖宗

（二）处理异常


1、处理单个异常
程序代码中，只有一个异常信息，需要处理保证程序正常运行

try :
    # 用户输入个人资料[年龄]
    age = int(input("请输入您的年龄"))
    print(f"用户的年龄为{age}")
except ValueError as e :
    print("程序中出现了错误",e)
    print("用户输入了非法年龄")
    

2、处理多个异常

# （1） 精细处理多个异常
try:
    # 从文件中读取数据
    users_file = open("d:/test.txt", "r")
    # 用户录入信息
    s = int(input("请输入年龄"))
    # ...
    # 存储数据到文件中
    users_file2 = open("d:/test.txt", "w")
except FileNotFoundError as e:  # 处理第一个异常
    print("文件没有找到，出现了异常", e)
except ValueError as e:  # 处理第二个异常
    print("用户输入了非法数据", e)

print("程序正常运行")

# # （2） 统一处理多个异常
# try:
#     # 从文件中读取数据
#     users_file = open("d:/test.txt", "r")
#
#     # 用户录入信息
#     s = int(input("请输入年龄"))
#     # ...
#     # 存储数据到文件中
#     users_file2 = open("d:/test.txt", "w")
# except (FileNotFoundError, ValueError) as e:  # 处理(可能出现的多个)异常
#     print("出现了异常", e)
#
# print("程序正常运行")

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八、异常触发

（一）抛出异常
根据实际业务逻辑决定是否要跑出异常

try :
    name = input("请输入注册用户名")
    if name.isalpha():
        raise Exception("不可以全部是字母")
except Exception as e :
    print(e)

比较传统异常，抛出了异常英文，作为管理者信息应该为自定义中文为好
（二）抛出自定义异常

用户注册：
       输入注册用户名 如果长度小于5 抛出异常，输出异常：输入用户名过短

"""
    用户注册：
            输入注册用户名 如果长度小于5 抛出异常，输出异常：输入用户名过短
"""

class ShortInputException(Exception):
    def __init__(self,msg):
        self.msg = msg


    def __str__(self):
        return self.msg

try:
    name = input("请输入注册用户名：")
    if len(name)<5:
        raise ShortInputException("输入用户过短")

except Exception as e:
    print(e)

Python内部已经实现了自定义异常，继承父类的时候Exception，所有里面内容可以直接为pass

"""
    用户注册：
            输入注册用户名 如果长度小于5 抛出异常，输出异常：输入用户名过短
"""

class ShortInputException(Exception):
    # def __init__(self,msg):
    #     self.msg = msg
    #
    #
    # def __str__(self):
    #     return self.msg
    pass

try:
    name = input("请输入注册用户名：")
    if len(name)<5:
        raise ShortInputException("输入用户过短")

except Exception as e:
    print(e)

自定义异常需求案例：
判断输入的字符串长度，如果小于指定长度，就抛出自定义异常

class ShortInputException(Exception):

    def __init__(self,length,atleast):
        self.length = length
        self.atleast = atleast

    def __str__(self):
        return f"您输入的字符串长度为{self.length},规定长度为{self.atleast}"
try:
    content = input("请输入一个字符串：")
    if len(content)<5:
        raise ShortInputException(len(content),5)

except Exception as e:
    print(e)

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