文件操作

文件编码

什么是编码

• 编码就是一种规则集合，记录了内容和二进制间进行互相转换的规则

• 最常用的是UTF-8编码

为什么要使用编码

• 计算机内部保存的都是0和1，所以需要将内容全部转换为0和1才能识别

• 读取时需要将计算机中保存的0和1转为内容

文件的读取

open

• 语法

open(name, mode, encoding)
name    要打开的目标文件名的字符串
mode    打开文件的模式：只读、写入、追加
encoding    编码格式，推荐使用UTF8

model常用的三种基础访问模式

读操作相关方法

• read方法

文件对象.read(num)
num    表示要从文件中读取的数据长度，单位是字节，如果没有传，读取文件中所有的数据

• readlines()：可以按照行的方式把整个文件的内容进行一次性读取，并且返回的是一个列表，其中每一行的数据为一个元素

• readline()读取文件的一行

• for循环读取文件行

• close()关闭文件对象

• with open语法：用于打开文件并在使用完毕后自动关闭文件

• 代码示例

# *_*coding:utf-8 *_*
# 打开文件
f = open("./read_file.py", 'r', encoding="UTF-8")
# 读取文件
print(f'读取50个字节的结果{f.read(50)}')
# 在程序中多次调用read,下一次会从上一次读的偏移结尾继续读
print(f'读取全部字节的结果{f.read()}')

# readlines读取文件的全部行，封装到列表中
print(f'读取文件的全部行{f.readlines()}')

# readline一次读取文件一行
line1 = f.readline()
line2 = f.readline()
line3 = f.readline()
print(f'第一行数据是：{line1}')
print(f'第二行数据是：{line2}')
print(f'第三行数据是：{line3}')

# 关闭文件
f.close()

# for循环读取文件行
for line in open("./read_file.py", "r"):
    print(line)

# with open语法
with open("./read_file.py", "r", encoding="UTF-8") as f:
    print(f'{f.readlines()}')

文件的写入

注意

• 直接调用write方法，内容并未真正写入文件，而是会积攒在程序的内存中，称之为缓冲区

• 当调用flush的时候，内容会真正写入文件

• 目的：避免频繁磁盘操作，导致效率下降

• close方法内置了flush功能

• w模式

  • 文件不存在则创建

  • 文件存在则清空

• a模式

  • 文件不存在则创建

  • 文件存在则追加尾部写

代码示例

# *_*coding:utf-8 *_*

# open打开文件，使用覆盖写操作
f = open("test.txt", "w", encoding="UTF-8")
# write写入
f.write("123456789")
# flush刷新
f.flush()
# 关闭文件
f.close()

# open打开文件，使用追加写操作
f = open("test1.txt", "a", encoding="UTF-8")
# write写入
f.write("123456789")
# flush刷新
f.flush()
# 关闭文件
f.close()

异常

定义

• 当检测到一个错误时，Python解释器就无法继续运行了，反而出现一些错误的提示，这就是所谓的异常

异常捕获

• 作用：提前假设某处会出现异常，做好提前准备，当真的出现异常时，可以有后续手段

• 基本语法

try:
    可能发生异常的代码块
except:
    出现异常后的代码块

• 代码示例：打开一个不存在的文件

try:
    f = open("xxx.txt", 'r')
except:
    print("open file err")

捕获指定异常

• 注意：

  • 如果尝试执行的代码的异常类型和捕获的异常类型不一致，则无法捕获异常

  • 一般try下面只放一行尝试执行的代码

• 语法：

try:
    print(name)
except NameError as e:
    print('name变量名称未定义错误')

• 代码示例

try:
    print(name)
# as e是给NameError类型起别名
except NameError as e:
    print('name变量未定义错误')

捕获多个异常

• 代码示例

# 捕获多个异常
try:
    print(name)
# as e是给NameError类型起别名,e中记录了异常的具体信息
except (NameError, ZeroDivisionError) as e:
    print('name变量未定义错误或者除0异常')

捕获所有异常

• 代码示例

# 捕获所有异常
try:
    print(name)
# 方式一：通过捕获Exception异常，Exception是顶级异常
except Exception as e:
    print('name变量未定义错误')

try:
    print(name)
# 方式二：不指定具体的异常直接捕获
except:
    print('name变量未定义错误')

异常else

• else表示的是如果没有异常要执行的代码

• 代码示例

# 异常else
try:
    print(name)
# as e是给NameError类型起别名,e中记录了异常的具体信息
except (NameError, ZeroDivisionError) as e:
    print('name变量未定义错误或者除0异常')
else:
    print("未发生异常")

异常finally

• finally表示的是无论是否异常都要执行的代码

• 代码示例

# 异常finally
try:
    print(name)
# as e是给NameError类型起别名,e中记录了异常的具体信息
except (NameError, ZeroDivisionError) as e:
    print('name变量未定义错误或者除0异常')
else:
    print("未发生异常")
finally:
    print("总会执行我")

异常的传递

• 异常是具有传递性的

• 内层的异常如果没有被捕获会沿着调用链一直向上抛直到main函数

• 代码示例

# *_*coding:utf-8 *_*

def func1():
    print("func1 start")
    1 / 0
    print("func1 end")

def func2():
    print("func2 start")
    func1()
    print("func2 end")

def main():
    try:
        func2()
    except Exception as e:
        print(e)

main()

python 模块

定义

• Python模块是一个Python文件，以.py结尾，模块能定义类、函数和变量，模块里面也能包含可执行的代码

• 作用：模块就是一个工具包

模块的导入

• 模块在使用之前需要先导入

• 语法

[from 模块名] import [模块|类|变量|函数|*] [as 别名]

• 常用组合方式

import 模块名
from 模块名 import 类、变量、方法等
from 模块名 import *
import 模块名 as 别名
from 模块名 import 功能名 as 别名

import模块名

• 基本语法

import 模块名
import 模块名1,模块名2

• 代码示例

# 导入时间模块
import time

print("satrt")
# 程序睡眠3s
time.sleep(3)
print("end")

from 模块名 import 功能名

• 代码示例

from time import sleep

print("satrt")
# 程序睡眠3s
sleep(3)
print("end")

使用*导入time的sleep功能

• 代码示例

from time import *

print("satrt")
# 程序睡眠3s
sleep(3)
print("end")

使用as给特定功能加上别名

• 代码示例

import time as t

print("satrt")
# 程序睡眠3s
t.sleep(3)
print("end")

自定义模块

创建自定义模块举例

• 创建my_module.py

def test(a, b):
    print(a + b)

• 创建test_my_module.py

import my_module

my_module.test(1, 2)

__name__ 变量

• 在当前模块中执行时，才会生效，外部导入时不会执行

• 代码示例

def test(a, b):
    print(a + b)


if __name__ == '__main__':
    test(1, 1)

__all__ 变量

• 如果一个模块中有__all__变量，当使用from xxx import *，时只能导入这个列表中的元素，没有all时默认导入的是所有，有all时只导入all中的

• 创建my_module.py

__all__ = ['test1']

def test(a, b):
    print(a + b)

def test1(a, b):
    print(a + b)

• 创建test_my_module.py

from my_module import *

test1(1, 1)
# NameError: name 'test' is not defined
# test(1, 1)

注意

• 不同模块，同名的功能，如果都被导入，那么后导入的会覆盖先导入的

Python包

自定义包

定义

• 从物理上看，包就是一个文件夹，在该文件夹下包含了一个__init__.py文件，该文件夹可用于包含多个模块文件

• 从逻辑上看，包的本质依然是模块

创建包

• 右键New->Python Package->输入包名

• 编写对应模块文件

  • 新建my_module1.py

  # *_*coding:utf-8 *_*
  def info_print1():
      print('my_module1')
  

  • 新建my_module2.py

  # *_*coding:utf-8 *_*
  
  def info_print2():
      print('my_module2')
  

导入包

使用import导入

• 在my_package同级创建一个test_my_package.py文件

# *_*coding:utf-8 *_*
import my_package.my_module1
import my_package.my_module2

# 包中的my_module1模块的info_print方法
my_package.my_module1.info_print1()
# 包中的my_module2模块的info_print方法
my_package.my_module2.info_print2()

使用from import导入

from my_package import my_module1
from my_package import my_module2

my_module1.info_print1()
my_module2.info_print2()

导入模块中

from my_package.my_module1 import info_print1
from my_package.my_module2 import info_print2

info_print1()
info_print2()

安装第三方包

常见第三方包

安装第三方包

• 命令：pip install 包名

• 示例

综合练习

需求

实现

• 新建my_utils包

• 新建str_utils.py文件

# *_*coding:utf-8 *_*

def str_reverse(s):
    reversed(s)
    return s

def substr(s, x, y):
    return s[x:y]

• 新建file_utils.py文件

# *_*coding:utf-8 *_*

def print_file_info(file_name):
    try:
        f = open(file_name, "r", encoding='UTF-8')
    except Exception as e:
        print(e)
    finally:
        f.close()

def append_to_file(file_name, data):
    f1 = open(file_name, 'a', encoding='UTF-8')
    f1.write(data)
    f1.close()

• 测试：在my_utils同级新建test_my_utils.py

# *_*coding:utf-8 *_*

from my_utils import str_util
from my_utils import file_util

print(f'反转后的结果是：{str_util.str_reverse("abc")}')
print(f'取子串后后的结果是：{str_util.substr("123456789", 2, 7)}')

file_util.print_file_info("aa.txt")
file_util.append_to_file("aa.txt", "这是一条追加内容")