python文件操作和异常捕获

一、文件操作

1.数据的存储

"""
1)数据存储的特点:
计算机的内容分为硬盘和运行内存:
硬盘是用来存储文件的,除非手动删除或者硬盘除问题,否则存储在硬盘中的文件一直存在不会销毁
运行内存是用来存储程序在运行过程中产生的数据,当程序运行结束后会自动销毁

如果希望程序中产生的数据在程序运行结束后不会销毁,就需要将数据存到硬盘中(需要存在文件中)

2)常用的文件
txt文件、json文件、plist文件、数据库文件等                 —— 文本数据
图片文件(png,jpg等)、音频文件(MP3,wav)、视频文件...  —— 二进制文件

"""

2.文件操作 —— 操作文件内容

1)文件操作基本步骤

打开文件 -> 操作文件(读、写) -> 关闭文件

2.1打开文件

"""
open(file, mode='r',...encoding=None)
open(文件路径,打开方式,文本编码方式) — 以指定的方式打开指定文件并且返回文件对象

说明:
file — 文件路径:可以传文件的绝对路径和相对路径
          1)绝对路径: 文件在计算机中的全路径
          2)相对路径: ./  — 表示当前目录(当前写代码的那个文件所在的目录),可以省略
                       ../  — 表示当前目录的上层目录
                       .../ — 表示当前目录的上层目录的上层目录
                       
mode  —  文件打开方式,决定打开文件后的操作权限(能读还是能写);决定操作文件的时候数据的类型(文本/二进制—t/b)
          r — 只读;w — 只写;a — 只写;t — 文本数据(默认的);b — 二进制数据
          r(rt/tr) — 打开文件后只能进行读操作,读出来的数据是字符串
          rb/br     — 打开文件后只能进行读操作,读出来的数据是二进制数据(bytes)
          w(wt/tw) — 打开文件后只能进行写操作,写入的数据是字符串;打开的时候先清空原文件
          wb/bw     — 打开文件后只能进行写操作,写入的数据是二进制;打开的时候先清空原文件
          a(at/ta)  — 打开文件后只能进行写操作,写入的数据是字符串;打开的时候不会清空原文件
          ab/ba     — 打开文件后只能进行写操作,写入的数据是二进制;打开的时候不会清空原文件
        注意:a、w在打开文件的时候,如果文件不存在,会自动创建文件
              r   在打开文件的时候,如果文件不存在,会报错
              
encoding  — 文本文件编码方式;只能以t的方式打开文本文件的时候可以赋值
             一般采用'utf-8'的编码方式进行编码;保证同一个文件读和写的编码方式要一致
"""

2.2 读文件

"""
1)读操作
文件对象.read()  — 读指定文件,并且返回文件中的内容(所有的文件都支持)
文件对象.readline() — 读指定文件一行的内容(只支持文本文件)
文件对象.seek(N) — 将读写位置移动到第N个字节的位置 (基本不用)
注意:文本文件打开方式带b,读出来的数据是二进制数据
      二进制文件(图片、音频、视频、exe文件等)打开的时候必须带b
     
"""

练习:读指定文本文件中的内容,一行一行的读,读完位置

f = open('../files/test.txt', 'r', encoding='utf-8')
while True:
    line = f.readline()
    if not line:
        break
    print(line)

2.3写操作

文件对象.write(内容) — 将指定的内容写入到指定文件中

f = open('../files/test.txt', 'a', encoding='utf-8')
f.write('abc')
f.close()
# 如果写的时候带b,写入数据的类型必须是二进制
f = open('../files/test.txt', 'ab')
f.write('你好'.encode())
f.close()

二、数据持久化

1.如何数据持化

1)需要持久化的数据要保存在文件

2)需要数据的时候不是在程序中直接给默认值,而是从本地文件中读数据

3)如果这个数据的值发生改变,要将最新的数据更新到文件中

练习:在程序中用一个变量来记录当前程序启动的次数

 f = open('files1/test1.txt', 'r', encoding='utf-8')          
 count = int(f.read())                                        
 print(count)                                                 
 f.close()                                                    
                                                               
# 数据发生改变后更新文件                                                  
 count += 1                                                   
 f = open('files1/test1.txt', 'w', encoding='utf-8')          
 f.write(str(count))                                          
 f.close()                                                    

2.文件域

with open(文件路径,打开方式,编码方式)as 文件对象:                              
    文件作用域                                                      

3.容器字符串的转变:eval()

eval(字符串) — 将字符串转换成容器型数据类型的数据

三、json数据

1.什么是json

json是一种数据格式:一个json只有一个数据;唯一的这个数据必须是json支持的数据类型的数据

json支持的数据类型:

数字类型(number) — 包含所有的数字,并且支持科学计数法,数字直接写。
字符串(string) — 文本数据,只能使用双引号引起来,并且支持转义字符
布尔类型(boolean)— 只有true和false两个值
空值 — null(表示空)
数组(array) — [元素1,元素2,元素3,...] 这儿的元素可以是json支持的数据类型
字典(dictionary) — { key1:value1,key2:value2,...} 这的key必须是字符串

2.json转python

1)转换规律

json             python
数字            int/float
字符串         字符串;双引号一般会变成单引号
布尔           true ->True ; false -> False
null            None
数组            列表
字典            字典

2)方法

json.loads(字符串) —— 将json格式的字符串转换成python对应的数据

注意:要求这个字符串的内容必须是json格式的数据

3.python转json

1)转换规律

python                json
int/float             数字
字符串                字符串;单引号会变成双引号
布尔值                True ->true  False ->false
None                   null
列表/元组              数组
字典                   字典

2)方法

json.dumps(数据) —— 将python数据转换成json格式的字符串

四、异常捕获

1.异常: 程序在运行过程中报的错误就叫异常;ValueError、IndexError叫异常类型名

当程序出现异常的时候程序直接结束,不会继续执行后续的代码

# print(int('abc'))   # ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'abc'
# print([1, 2][10])   # IndexError: list index out of range
# print('=========')

2.异常捕获: 让程序出现异常的时候不崩溃,程序可以继续执行

"""
1)什么时候需要捕获异常: 明知道某个位置可能会出现异常,但是程序员又没有办法控制的时候
2)怎么捕获异常

语法一: 捕获任意可以捕获的异常
try:
    代码块1(需要捕获异常的代码)
except:
    代码块2(出现异常后对异常进行的处理)
finally:
    代码块3
其他语法
    
执行过程: 先执行代码块1,如果出现异常,程序不崩溃,马上执行代码块2;执行完代码块2再执行其他语句。
         如果代码块1中没有出现异常,不执行代码块2,直接执行后面的其他语句
         
语法二: 捕获指定的一种异常
try:
    代码块1
except 异常类型:
    代码块2
finally:
    代码块3
    
执行过程: 先执行代码块1,如果代码块1出现异常,检测异常类型和except后面的异常类型是否一致;
         如果一致,程序不崩溃,直接执行代码块2;如果不一致,程序直接崩溃。
         如果没有出现异常,不执行代码块2,直接执行后面的其他语句


语法三: 捕获多种异常,对不同进行相同的处理
try:
    代码块1
except (异常类型1, 异常类型2,...):
    代码块2
finally:
    代码块3
    
    
语法四: 捕获多种异常,对不同进行不同的处理
try:
    代码块1
except 异常类型1:
    代码块11
except 异常类型2:
    代码块22
except 异常类型3:
    代码块33
...
finally:
    代码块3
"""

3.关键字finally

所有的异常捕获结构的最后可以添加一个finally

finally后面的代码块,不管try中的代码出现任何情况都会执行:

1)代码块1没有异常finally会执行
2)代码块1中有异常,异常被捕获finally会执行
3)代码块1中有异常,异常没有被捕获finally会执行

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