文件操作
读取文件
对于数据1文件，进行读取的一个示例：
with open("pi_digits.txt") as file_object:
contents = file_object.read()
print(contents)
对文件操作的第一步，就是要打开文件，通过open()函数进行对文件的打开。open函数接受一个参数：要打开的文件路径与名称，推荐对于路径采用open(r'route1\route2\...\pi_digits.txt')的方式，避免操作系统对/进行多余的转义。open()函数成功打开文件后，返回一个对应文件的操作对象。关键字with在不再需要访问文件后将其关闭。
对于with所涉及的上下文管理器更详细的说明在这里：https://www.ibm.com/developerworks/cn/opensource/os-cn-pythonwith/index.html
在这个程序中，注意到我们调用了open()，但 没有调用close()；你也可以调用open()和close()来打开和关闭文件，但这样做时，如果程序存 在bug，导致close()语句未执行，文件将不会关闭。
同时，对于打开的文件，可以通过read()方法来读取此文件的全部内容。read()到达文件末尾时返回一个空字符串，显示出来就是一个空行。
可以用循环遍历每一行:
with open("pi_digits.txt") as file_object:
for line in file_object:
print(line.rstrip())
将内容保存，再读取:
with open("pi_digits.txt") as file_object:
lines = file_object.readlines()
for line in lines:
print(line)
使用关键字with时，open()返回的文件对象只在with代码块内可用。如果要在with代码块外访问文件的内容，可在with代码块内将文件的各行存储在一个列表中，并在with代码块外使用该 列表：你可以立即处理文件的各个部分，也可推迟到程序后面再处理。
写入文件
filename = 'programming.txt'
with open(filename, 'w') as file_object:
file_object.write("I love programming.")
在这个示例中，调用open()时提供了两个实参。第一个实参也是要打开的文件的名称； 第二个实参（'w'）告诉Python，我们要以写入模式打开这个文件。打开文件时，可指定读取模 式（'r'）、写入模式（'w'）、附加模式（'a'）或让你能够读取和写入文件的模式（'r+'）。此外还有二进制模式。如果你要写入的文件不存在，函数open()将自动创建它。然而，以写入（'w'）模式打开文 件时千万要小心，因为如果指定的文件已经存在，Python将在返回文件对象前清空该文件。
Python只能将字符串写入文本文件。要将数值数据存储到文本文件中，必须先使用函数 str()将其转换为字符串格式。 函数write()不会在你写入的文本末尾添加换行符，因此如果你写入多行时没有指定换行符， 文件看起来可能不是你希望的那样。
异常
Python使用被称为异常的特殊对象来管理程序执行期间发生的错误。异常是使用try-except代码块处理的。try-except代码块让Python执行指定的操作，同时告 诉Python发生异常时怎么办。使用了try-except代码块时，即便出现异常，程序也将继续运行： 显示你编写的友好的错误消息，而不是令用户迷惑的traceback。
每当发生让Python不知 所措的错误时，它都会创建一个异常对象。如果你编写了处理该异常的代码，程序将继续运行； 如果你未对异常进行处理，程序将停止，并显示一个traceback，其中包含有关异常的报告。
针对ZeroDivisionError的一个例子：
'''针对ZeroDivisionError'''
try:
print(5/0)
except ZeroDivisionError:
print("You can't divide zero!")
将要进行错误处理的代码行放在try的语句块中，将可能引发的错误放在except后，针对发生错误的处理放在except的代码块中。
另一个例子：
print("Give me two numbers, and I'll divide them.")
print("Enter 'q' to quit.")
while True:
first_number = input("\nFirst number: ")
if first_number =='q':
break
second_number = input("Second number: ")
if second_number == 'q':
break
try:
answer = int(first_number) / int(second_number)
except ZeroDivisionError:
print("You can't divide by 0!")
else:
print(answer)
try-except-else代码块的工作原理大致如下：Python尝试执行try代码块中的代码；只有可 能引发异常的代码才需要放在try语句中。有时候，有一些仅在try代码块成功执行时才需要运行 的代码；这些代码应放在else代码块中。except代码块告诉Python，如果它尝试运行try代码块中 的代码时引发了指定的异常，该怎么办。
针对FileNotFoundError的一个例子
filename = 'alice.txt'
try:
with open(filename) as f_obj:
contents = f_obj.read()
except FileNotFoundError:
msg = "Sorry, the file " + filename + " does not exist."
print(msg)
else:
words = contents.split()
num_words = len(words)
print("The file " + filename + " has about " + str(num_words) + " words.")
在这个示例中，try代码块引发FileNotFoundError异常，因此Python找出与该错误匹配的 except代码块，并运行其中的代码。
此外还可以再异常时通过pass语句，跳过异常的处理，继续程序的执行。完全体的异常处理是try-except-else-finally的语句格式，其中finally的结构与else相同，但其作用是在异常处理结束前执行的语句块，即无论是否执行except都会执行的语句块。
存储数据
通过python内置模块json来进行数据的存储。
JSON（JavaScript Object Notation）格式初是为JavaScript开发的，但随后成了一种常见 格式，被包括Python在内的众多语言采用。
一个写入例子：
import json
numbers = [2, 3, 5, 7, 11, 13]
filename = 'numbers.json'
with open(filename, 'w') as f_obj:
json.dump(numbers, f_obj)
函数json.dump()接收两个实参：要存储的数据以及可用于存储数据的文件对象。
一个读取例子：
import json
filename = 'number.json'
with open(filename) as f_obj:
numbers = json.load(f_obj)
for num in numbers:
print(num)
这个例子使用了json.load()来读取json文件，这个函数接收一个文件对象作为实参。
一个更复杂的例子：
import json
def greet_user():
try:
with open(filename) as f_obj:
username = json.load(f_obj)
except FileNotFoundError:
username = input("What is your name? ")
with open(filename, 'w') as f_obj:
json.dump(username, f_obj)
print("We'll remember you when you come back, " + username + "!")
else:
print("Welcome back, " + username + "!")
finally:
print("Bye!")
以上是一个将函数定义，异常处理，文件读写，json模块结合的例子。此外还可以对此函数进行重构，用多个函数来处理整个流程。如：
import json
def get_stored_username():
filename = 'username.json'
try:
with open(filename) as f_obj:
username = json.load(f_obj)
except FileNotFoundError:
return None
else:
return username
def get_new_username():
username = input("What is your name? ")
filename = 'username.json'
with open(filename, 'w') as f_obj:
json.dump(username, f_obj)
return username
def greet_user():
username = get_stored_username()
if username:
print("Welcome back, " + username + "!")
else:
username = get_new_username()
print("We'll remeber you when you come back, " + username + "!")
greet_user()
经过重构后，每个函数都执行单一而清晰的任务。
在本章中，你学习了：如何使用文件；如何一次性读取整个文件，以及如何以每次一行的方 式读取文件的内容；如何写入文件，以及如何将文本附加到文件末尾；什么是异常以及如何处理 程序可能引发的异常；如何存储Python数据结构，以保存用户提供的信息，避免用户每次运行程 序时都需要重新提供。