10天玩转Python第8天：python 文件和异常 全面详解与代码示例

今日内容

• 文件操作

  • 普通文件的操作
  • json 文件的操作[重点]

• 异常处理(程序代码运行时的报错)

文件介绍

计算机的 文件，就是存储在某种 长期储存设备 上的一段 数据

作用: 将数据长期保存下来，在需要的时候使用

?

1.计算机只认识 二进制(0 1)

2.文件中存储的数据都是以二进制(0 1) 的形式去存储的

?

可以根据 文件中的二进制内容,能否使用记事本软件 将其转换为文字, 将文件分为两种: 文本文件和二进制文件

• 文本文件

  • 能够使用记事本软件打开(能够使用记事本转换为文字)
  • txt, md, py , html, css, js , json

• 二进制文件

  • 不能使用记事本软件打开的
  • exe, mp3, mp4, jpg, png

我们操作的基本都是文本文件

文件操作

文件操作的步骤

1. 打开文件

2. 读或者写文件

3. 关闭文件

1. 打开文件

打开文件: 将文件从磁盘(硬盘) 中 读取到内存中

语法:

open(file, mode='r', encoding=None)

    > 参数 file: 是要打开的文件, 类型是字符串, 文件的路径可以是相对路径,也可以是绝对路径(从根目录开始书写的路径),建议使用相对路径(相对于当前代码文件所在的路径, ./ ../ )

    > 参数 mode: ?默认参数(缺省参数), 表示的是打开文件的方式 

        > r: read 只读打开

        > w: write ?只写打开

        > a> append 追加打开, 在文件的末尾写入内容

    > 参数 encoding: 编码方式,(文字和二进制如何进行转换的)

        > gbk: 将一个汉字转换为 2 个字节二进制

        > utf-8: 常用, 将一个汉字转换为 3 个字节的二进制

    > 返回值: 返回的是 文件对象, 后续对文件的操作,都需要这个对象

2. 读或者写文件

写文件

向文件中写入指定的内容. 

前提: 文件的打开方式是 w 或者 a

文件对象.write('写入文件的内容')

# 返回值: 写入文件的字符数,一般不关注

# 注意 w 方式打开文件:

1. 文件不存在,会直接创建文件

2. 文件存在,会覆盖原文件(将原文件中的内容清空)

# 1, 打开文件

f = open('a.txt', 'w', encoding='utf-8')

# 2, 写文件

f.write('好好学习\n')

f.write('天天向上')

# 3, 关闭文件

f.close()

?

读文件

将文件中的内容读取出来

前提: 文件的打开方式需要是 r 

文件对象.read(n)

# 参数 n 表示读取多少个字符, 一般不写,表示读取全部内容

# 返回值: 读取到的文件内容, 类型 字符串

# 1, 打开文件

f = open('a.txt', 'r', encoding='utf-8')

# 2, 读文件

buf = f.read()

print(buf) ?# 目前只是打印读取的内容,可以做其它的事

# 3. 关闭文件

f.close()

?

# r 方式打开文件 ,如果文件不存在,代码会报错

?

3. 关闭文件

关闭文件: 将文件占用的资源进行清理,同时会保存文件, 文件关闭之后,这个文件对象就不能使用了

文件对象.close()

使用 with open 打开文件

with open() 打开文件的好处: 不用自己去书写关闭文件的代码, 会自动进行关闭

with open(file, mode, encoding='utf-8') as 变量:

 ? ?# 在缩进中去读取或者写入文件

?

# 缩进中的代码执行结束, 出缩进之后, 文件会自动关闭 

with open('a.txt', 'a', encoding='utf-8') as f:

 ? ?f.write('good good study ')

?

?

# a 方式打开文件, 文件不存在会创建文件, 文件存在, 在文件的末尾写入内容

按行读取文件内容

按行读取文件: 一次读取一行内容

?

文件对象.readline()

# with open('b.txt', encoding='utf-8') as f:

# ? ? buf = f.readline()  # 111

# ? ? print(buf)

# ? ? print(f.readline())  # 222

?

?

# with open('b.txt', encoding='utf-8') as f:

# ? ? for i in f:  # 按行读取, 读到文件末尾结束

# ? ? ? ? print(i, end='')

?

?

# read() 和 readline() 读到文件末尾, 返回一个空字符串, 即长度为 0

?

with open('b.txt', encoding='utf-8') as f:

 ? ?while True:

 ? ? ? ?buf = f.readline()

 ? ? ? ?if len(buf) == 0:

 ? ? ? ? ? ?break

 ? ? ? ?else:

 ? ? ? ? ? ?print(buf, end='')

?

?

# 在容器中 , 容器为空,即容器中的数据的个数为 0 ,表示 False, 其余情况都是 True

with open('b.txt', encoding='utf-8') as f:

 ? ?while True:

 ? ? ? ?buf = f.readline()

 ? ? ? ?if buf: ?# if len(buf) != 0

 ? ? ? ? ? ?print(buf)

 ? ? ? ?else:

 ? ? ? ? ? ?break

json 文件的处理

json 文件 也是一个文本文件, 就可以直接使用 ?read() ?和 write() 方法 去操作文件, 只是使用这两个方法,不方便,所以对 json 文件有自己独特的读取和写入的方法

?

常用在 在做测试的时候, 将测试数据定义为 json 文件格式, 使用 代码读取 json 文件,即读取测试数据, 进行传参(参数化)

json 的介绍

json 基于文本，独立于语言的轻量级的数据交换格式

- 基于文本, 是一个文本文件, 不能包含图片,音视频等

- 独立于语言, 不是某个语言特有的, 每种编程语言都可以使用的

- 轻量级, 相同的数据, 和其他格式相比,占用的大小比较小 

- 数据交换格式, 后端程序员 给前端的数据 (json, html xml)

json 文件的语法

1. json 文件的后缀是 .json 

2. json 中主要数据类型为 对象({} 类似 Python 中 字典) 和 数组([], 类似 Python 中的列表), 对象和 数组可以互相嵌套

3. 一个json 文件是一个 对象或者数组(即 json 文件的最外层要么是一个 {}, 要么是一个 数组 [])

4. json 中的对象是由键值对组成的, 每个数据之间使用 逗号隔开,但是最后一个数据后边不要写逗号

5. json 中的字符串 必须使用 双引号

6. json 中的其他数据类型

> 数字类型 ?----> int float 

> 字符串 string ---> str

> 布尔类型 true, false -----> True, False

> 空类型 null ----> None

json 文件的书写

我叫小明,我今年 18 岁,性别男, 爱好 听歌, 游戏,购物,吃饭,睡觉,打豆豆,

我的居住地址为 国家中国, 城市上海

{

 ?"name": "小明",

 ?"age": 18,

 ?"isMen": true,

 ?"like": [

 ? ?"听歌",

 ? ?"游戏",

 ? ?"购物",

 ? ?"吃饭",

 ? ?"睡觉",

 ? ?"打豆豆"

  ],

 ?"address": {

 ? ?"country": "中国",

 ? ?"city": "上海"

  }

}

读取 json 文件

1. 导包 import json

2. 读打开文件

3. 读文件 

json.load(文件对象) 

?

# 返回的是 字典(文件中是对象)或者列表(文件中是数组)

# 1, 导入 json

import json

?

# 2, 读打开文件

with open('info.json', encoding='utf-8') as f:

 ? ?# 3. 读取文件

 ? ?# buf = f.read()

 ? ?# print(type(buf), buf)

 ? ?result = json.load(f)

 ? ?print(type(result)) ?# <class 'dict'>

 ? ?# 姓名

 ? ?print(result.get('name'))

 ? ?# 年龄

 ? ?print(result.get('age'))

 ? ?# 城市

 ? ?print(result.get('address').get('city'))

?

?

练习

我叫小明,我今年 18 岁,性别男, 爱好 听歌, 游戏,吃饭,睡觉,打豆豆,

我的居住地址为 国家中国, 城市上海.

我叫小红,我今年 17 岁,性别女, 爱好 听歌, 学习,购物

我的居住地址为 国家 中国, 城市北京.

• Info2.json

  [

    {

   ? ?"name": "小明",

   ? ?"age": 18,

   ? ?"isMen": true,

   ? ?"like": [

   ? ? ?"听歌",

   ? ? ?"游戏",

   ? ? ?"购物",

   ? ? ?"吃饭",

   ? ? ?"睡觉",

   ? ? ?"打豆豆"

   ?  ],

   ? ?"address": {

   ? ? ?"country": "中国",

   ? ? ?"city": "上海"

   ?  }

    },

    {

   ? ?"name": "小红",

   ? ?"age": 17,

   ? ?"isMen": false,

   ? ?"like": [

   ? ? ?"听歌",

   ? ? ?"购物",

   ? ? ?"学习"

   ?  ],

   ? ?"address": {

   ? ? ?"country": "中国",

   ? ? ?"city": "北京"

   ?  }

    }

  ]

• 代码文件

  import json

  ?

  with open('info2.json', encoding='utf-8') as f:

   ? ?info_list = json.load(f)

   ? ?for info in info_list:

   ? ? ? ?print(info.get('name'), info.get('age'), info.get('address').get('city'))

  ?

练习 2

某网站的测试数据如下 data.json, 需求,提取 json 文件中的 ?用户名,密码和预期结果, 组成如下格式: [(), (), ()] (自动化参数化需要的数据格式)

[

 ? {

 ? ? ?"desc": "正确的用户名密码",

 ? ? ?"username": "admin",

 ? ? ?"password": "123456",

 ? ? ?"expect": "登录成功"

 ?  },

 ?  {

 ? ? ?"desc": "错误的用户名",

 ? ? ?"username": "root",

 ? ? ?"password": "123456",

 ? ? ?"expect": "登录失败"

 ?  },

 ?  {

 ? ? ?"desc": "错误的密码",

 ? ? ?"username": "admin",

 ? ? ?"password": "123123",

 ? ? ?"expect": "登录失败"

 ?  }

]

import json

?

?

def read_data():

 ? ?new_list = []

 ? ?with open('info3.json', encoding='utf-8') as f:

 ? ? ? ?data = json.load(f) ?# 列表

 ? ? ? ?# print(data)

 ? ? ? ?for i in data: ?# i 字典

 ? ? ? ? ? ?# print((i.get('username'), i.get('password'), i.get('expect')))

 ? ? ? ? ? ?new_list.append((i.get('username'), i.get('password'), i.get('expect')))

 ? ?

 ? ? ? ?# print(new_list)

 ? ?return new_list

?

json 的写入

文件对象.write(字符串) ?不能直接将 Python 的列表 和字典 作为参数传递

想要将 Python 中的数据类型存为 json 文件, 需要使用 json 提供的方法, 不再使用 write

?

步骤:

1. 导包 import json

2. 写(w) 方式打开文件

3. 写入

json.dump(Python 中的数据类型, 文件对象)

import json

?

my_list = [('admin', '123456', '登录成功'), ('root', '123456', '登录失败'), ('admin', '123123', '登录失败')]

?

with open('info4.json', 'w', encoding='utf-8') as f:

 ? ?# json.dump(my_list, f)

 ? ?# json.dump(my_list, f, ensure_ascii=False)  # 直接显示中文,不以 ASCII 的方式显示

 ? ?# 显示缩进

 ? ?# json.dump(my_list, f, ensure_ascii=False, indent=2)

 ? ?json.dump(my_list, f, ensure_ascii=False, indent=4)

?

异常

程序在运行时，如果 Python 解释器 遇到到一个错误，会停止程序的执行，并且提示一些错误信息，这就是异常

?

程序停止执行并且提示错误信息 这个动作, 抛出异常(raise 关键字)

?

捕获异常: 程序遇到异常, 默认动作是终止代码程序的执行, 遇见异常之后, 可以使用 异常捕获, 让程序代码继续运行,不会终止运行(重点)

异常捕获[重点]

基本语法

try:

 ? ?书写可能发生异常的代码

except: ?# 任何类型的异常都能捕获

 ? ?发生了异常执行的代码

 ? ?

 ? ?

try:

 ? ?书写可能发生异常的代码

except 异常类型: ?# 只能捕获指定类型的异常, 如果不是这个异常,还是会报错

 ? ?发生了异常执行的代码 ? ?

try:

 ? ?# 1. 获取用户从键盘输入的数据

 ? ?num = input('请输入数字:')

 ? ?# 2. 转换数据类型为整数

 ? ?num = int(num)

 ? ?# 3. 输出转换之后的数据内容

 ? ?print(num)

except:

 ? ?print('请输入正确的数字')

?

print('后续其他的代码,可以继续执行')

?

try:

 ? ?# 1. 获取用户从键盘输入的数据

 ? ?num = input('请输入数字:')

 ? ?# 2. 转换数据类型为整数

 ? ?num = int(num)

 ? ?# 3. 输出转换之后的数据内容

 ? ?print(num)

?

except ValueError: ?# 只能捕获 ValueError 类型及其子类的异常

 ? ?print('发生了异常, 请输入正确的数字...')

捕获多个指定类型的异常

好处: 可以针对不同的异常错误,进行单独的代码处理

try:

 ? ?书写可能发生异常的代码

except 异常类型1: ?# 只能捕获指定类型的异常, 如果不是这个异常,还是会报错

 ? ?发生了异常1执行的代码 ?

except 异常类型2:

 ? ?发生了异常2执行的代码 ?

except 异常类型...:

 ? ?发生了异常...执行的代码 ?

try:

 ? ?# 1. 获取用户从键盘输入的数据

 ? ?num = input('请输入数字:')

 ? ?# 2. 转换数据类型为整数

 ? ?num = int(num)

 ? ?# 3. 输出转换之后的数据内容

 ? ?print(num)

 ? ?a = 10 / num ? # 10 / 0

 ? ?print(f'a: {a}')

?

except ValueError: ?# 只能捕获 ValueError 类型及其子类的异常

 ? ?print('发生了异常, 请输入正确的数字...')

except ZeroDivisionError:

 ? ?print('除数不能为 0')

异常捕获的完整版本

完整版本中的内容,不是说每一次都要全部书写,根据自己的需要,去选择其中的进行使用

try:

 ? ?可能发生异常的代码

except 异常类型1:

 ? ?发生异常类型1执行的代码

#  Exception 是常见异常类的父类, 这里书写 Exception,可以捕获常见的所有一会, as 变量, 这个变量是一个异常类的对象, print(变量) 可以打印异常信息 ? 

except Exception as 变量: ?

 ? ?发生其他类型的异常,执行的代码

else:

 ? ?没有发生异常会执行的代码

finally: 

 ? ?不管有没有发生异常,都会执行的代码

?

try:

 ? ?可能发生异常的代码

except Exception as e:

 ? ?发生异常执行的代码

try:

 ? ?# 1. 获取用户从键盘输入的数据

 ? ?num = input('请输入数字:')

 ? ?# 2. 转换数据类型为整数

 ? ?num = int(num)

 ? ?# 3. 输出转换之后的数据内容

 ? ?print(num)

 ? ?a = 10 / num ? # 10 / 0

 ? ?print(f'a: {a}')

?

except Exception as e:

 ? ?print(f"错误信息为: {e}")

else:

 ? ?print('没有发生异常我会执行')

finally:

 ? ?print('不管有没有发生异常,我都会执行')

# print('不管有没有发生异常,我都会执行')