这里写自定义目录标题

- - 所用资料
一、从文件中读取数据
- 1.1 读取整个文件
- 1.2 文件路径
- 1.3 逐行读取
- 1.4 创建一个包含文件各行内容的列表
- 1.5 使用文件的内容
- 1.6 包含一百万位的大型文件
- 1.7 圆周率值中包含你的生日吗
- 练习题
二、写入文件
- 2.1 写入空文件
- 2.2 写入多行
- 2.3 附加到文件
- 练习题
三、异常
- 3.1 ZeroDivisionError异常
- 3.2 使用 try - except 模块
- 3.3 try - except - else 代码块
- 3.4 处理 FileNotFoundError 异常
- 3.5 分析文本的字符
- 3.6 分析多个文件
- 3.7 遇到异常时保持静默
- 练习题
四、存储数据
- 4.1 使用json.dump( )和json.load( )
- 4.2 保存和读取用户生成的数据

所用资料

代码中所用到的文件可以从下面的网站进行下载：
https://www.ituring.com.cn/book/2784
在这里插入图片描述

一、从文件中读取数据

1.1 读取整个文件

在这里插入图片描述

with open('files/pi_digits.txt') as file_object:
    contents = file_object.read()
print(contents)

在这里插入图片描述

open函数

打开一个文件。接收参数为需要打开的文件名。Python会在当前执行的文件所在目录下查找指定文件，因此需要把pi_digits.txt文件放在执行文件的同目录下。
open函数返回一个表示文件的对象，Python将通过as关键字该对象赋予file_object。

with关键字

再不需要访问文件后，Python会将其自动关闭。比直接使用close函数（关闭文件函数）更加安全。

read函数

读取文件内容，以字符串形式赋给contents变量。read函数在读取到文件末尾时会返回一个空字符串，打印出来就是一个空行，可以对contents中使用rstrip函数进行结尾的空行删除。

with open('pi_digits.txt') as file_object:
    contents = file_object.read()
print(contents.rstrip())

在这里插入图片描述
可以看到空白行被删除掉了。

1.2 文件路径

相对路径： 相对于当前运行的程序所在的目录位置进行查找。如当前运行的程序为python_work，其中有一个名为files的文件夹存储了file.txt文件，路径为: files\file.txt，python会自动在python_work中寻找。
绝对路径：计算机中文件存储的准确位置，如：C:学习\Python从入门到实践第二版源代码文件\源代码文件\chapter_10。因为绝对路径较长，一般会将该字符串先赋给一个变量file_path，然后传入Open函数中

注：显示文件路径时，Windows系统使用反斜杠（\ ）而不是斜杠（/ ），但在代码中使用斜杠来代表路径。

1.3 逐行读取

以每一行的方式读取文件：使用for循环。

file_path = 'files/pi_digits.txt'
with open(file_path) as file_object:
    for line in file_object:
        print(line.rstrip())

使用for循环，让变量line代表文件中的每一行进行输出。

在这里插入图片描述

1.4 创建一个包含文件各行内容的列表

readlines函数：从文件中读取每一行并将其存储在一个列表中。
readline函数：从文件中读取一行，并作为字符串保存。

file_path = 'files/pi_digits.txt'
with open(file_path) as file_object:
    line = file_object.readline()
    lines = file_object.readlines()

print(line)
print(lines)

代码使用lines接收readlines函数读到的存储文件中的每一行内容的列表。
可以看到每一行后面都有一个换行符。

在这里插入图片描述
读取到的lines即可使用for循环进行每一行内容的读取。

1.5 使用文件的内容

将文件读取到内存中后即可使用数据。

Python中有三个去除头尾字符、空白符的函数，它们依次为:

strip：用来去除头尾字符、空白符(包括\n、\r、\t、’ ‘，即：换行、回车、制表符、空格)
lstrip：用来去除开头字符、空白符(包括\n、\r、\t、’ ‘，即：换行、回车、制表符、空格)
rstrip：用来去除结尾字符、空白符(包括\n、\r、\t、’ '，即：换行、回车、制表符、空格)

为了把文件中拿到的内容整合成一行没有中间空白字符的字符串，使用strip函数进行去空白。

去空白函数

file_path = 'files\pi_digits.txt'

with open(file_path) as file_objects:
    lines = file_objects.readlines()

pi_strings = ""
for line in lines:
    pi_strings += line.strip()

print(pi_strings)
print(len(pi_strings))
pi_number = float(pi_strings)
print(pi_number)
print(type(pi_number))

strip函数不仅可以删除每行后面的空白字符，还可以把每行开头的空白符也进行删除。这样就得到了一个pi_string的字符串。

如果想后续进行数值的计算，需要把字符串转为数值进行使用，可以使用float函数进行类型转换。

在这里插入图片描述

1.6 包含一百万位的大型文件

所需文件：

在这里插入图片描述

读取一个精确到小数点后1000000位的圆周率文件。

file_path = 'files/pi_million_digits.txt'

with open(file_path) as file_objects:
    lines = file_objects.readlines()

pi_string = ""
for line in lines:
    pi_string += line.strip()

print(pi_string[:52])
print(len(pi_string))

打印前52位，然后输出一下字符串的长度，证明确实是有1000002位数。

在这里插入图片描述

1.7 圆周率值中包含你的生日吗

可以查看一下自己的生日是否在圆周率中，如果存在，使用index函数查找到生日字符串在pi字符串中的位置并且输出。

file_path = 'files/pi_million_digits.txt'

with open(file_path) as file_objects:
    lines = file_objects.readlines()

pi_string = ""
for line in lines:
    pi_string += line.strip()

birthday = input("Please enter your birthday, in the form mmdd: ")

if birthday in pi_string:
    print(f"Your birthday appears in the first million digits of pi at the index of {pi_string.index(birthday)}!")
else:
    print("Sorry~")

练习题

在这里插入图片描述

file_path = 'files/learning_python.txt'

with open(file_path) as file_objects:
    contents = file_objects.read()
print(contents)

with open(file_path) as file_objects:
    for line in file_objects:
        print(line.rstrip())

with open(file_path) as file_objects:
    lines = file_objects.readlines()
print(lines)

在这里插入图片描述

file_path = 'files/learning_python.txt'

with open(file_path) as f:
    lines = f.readlines()

for line in lines:
    print(line.rstrip().replace('Python','c++'))

在这里插入图片描述

二、写入文件

2.1 写入空文件

调用open() 时提供了两个实参：

第一个实参：要打开的文件的名称。
第二个实参（‘w’ ）：告诉Python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’ ）或读写模式（‘r+’ ）。如果省略了模式实参，Python将以默认的只读模式打开文件。

如果要写入的文件不存在，函数open() 将自动创建它。

然而，以写入模式（‘w’）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的内容。

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。

filename = 'programming.txt'

with open(filename,'w') as f:
    f.write('I love programming!')

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2.2 写入多行

在writer函数中添加换行符。

filename = 'programming.txt'

with open(filename,'w') as f:
    f.write('I love writing!\n')
    f.write('I love programming!\n')

在这里插入图片描述

2.3 附加到文件

如果不想覆盖掉之前的内容，而是想给文件添加内容的话，可以以附加模式（a） 打开文件。

以附加模式打开文件时，Python不会在返回文件对象前清空文件的内容，而是将写入文件的行添加到文件末尾。

如果指定的文件不存在，Python将为你创建一个空文件。

filename = 'programming.txt'

with open(filename,'a') as f:
    f.write('I love painting!\n')
    f.write('I love swimming!\n')

with open(filename) as f:
    lines = f.read()
print(lines)

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练习题

在这里插入图片描述

10-3

filename = 'guests.txt'
name = input('enter the name: ')
with open(filename,'w') as f:
    f.write(name.title())

10-4

filename = 'guest_book.txt'
with open (filename,'a') as f:
    while True:
        name = input("Enter the name: ")
        if name == 'q':
            break
        print(f"Hi, {name.title()} !")
        f.write(f"{name.title()}\n")

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10-5

filename = 'reason.txt'
with open(filename,'a') as f:
    while True:
        reason = input('Enter the reason why you like programming')
        if reason=='quit':
            break
        f.write(f"{reason}\n")

三、异常

异常：一个特殊对象，管理程序执行期间发生的错误。
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；如果未对异常进行处理，程序将停止并显示traceback，其中包含有关异常的报告。

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。

3.1 ZeroDivisionError异常

ZeroDivisionError异常：被除数不能为0的异常。

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3.2 使用 try - except 模块

当认为可能会发生错误时，可编写一个try-except 代码块来处理可能引发的异常。

try下写让Python尝试运行一些代码，
except下写如果这些代码引发了指定的异常该怎么办。

try:
    print(5/0)
except ZeroDivisionError:
    print("You can't divide by zero! ")

将导致错误的代码行 print(5/0) 放在一个try 代码块中。如果try 代码块中的代码运行起来没有问题，Python将跳过except 代码块；如果try 代码块中的代码导致了错误，Python将查找与之匹配的except 代码块并运行其中的代码。

在本例中，try 代码块中的代码引发了ZeroDivisionError 异常，因此Python查找指出了该怎么办的except 代码块，并运行其中的代码。这样，用户看到的是一条友好的错误消息，而不是traceback。

3.3 try - except - else 代码块

使用try-except进行异常处理，而依赖try代码块成功执行的代码都应放到else代码块中。

while True:
    n1 = input("First number: ")
    if n1 == 'q':
        break
    n2 = input('Second number: ')
    if n2 == 'q':
        break
    try:
        result = int(n1)/int(n2)
    except ZeroDivisionError:
        print("You can't divide by 0!")
    else:
        print(result)

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3.4 处理 FileNotFoundError 异常

FileNotFoundError 异常：找不到文件
在这里插入图片描述

filename = 'alice.txt'

try:
    with open(filename) as f:
        contents = f.read()
        
except FileNotFoundError:
    print(f"{filename} doesn't exit!")

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3.5 分析文本的字符

统计alice.txt文件中所有的英文单词数量。
在这里插入图片描述

split()函数：为一个字符串中的英文单词创建一个单词列表
encoding = ‘utf-8’：当系统默认编码和读取文件使用的编码不一致时使用。

filename = 'alice.txt'

try:
    with open(filename,encoding = 'utf-8') as f:
        contents = f.read()

except FileNotFoundError:
    print(f"{filename} doesn't exit!")

else:
    words = contents.split()
    num_word = len(words)
    print(f"The file {filename} has about {num_word} words.")

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3.6 分析多个文件

filenames = [‘alice.txt’,‘siddhartha.txt’,‘mobd_dick.txt’]

其中siddhartha.txt文件不存在。使用for循环对文件列表中的文件一次读取并且分析。

def count_words(filename):
    try:
        with open(filename, encoding='utf-8') as f:
            contents = f.read()

    except FileNotFoundError:
        print(f"{filename} doesn't exit!")

    else:
        words = contents.split()
        num_word = len(words)
        print(f"The file {filename} has about {num_word} words.")

filenames = ['alice.txt','siddhartha.txt','moby_dick.txt']
for filename in filenames:
    count_words(filename)

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3.7 遇到异常时保持静默

如果想要发生异常时程序什么也不说，像什么都没有发生过一样继续执行，那就在except模块下使用pass语句。

def count_words(filename):
    try:
        with open(filename, encoding='utf-8') as f:
            contents = f.read()

    except FileNotFoundError:
        pass

    else:
        words = contents.split()
        num_word = len(words)
        print(f"The file {filename} has about {num_word} words.")

filenames = ['alice.txt','siddhartha.txt','moby_dick.txt']
for filename in filenames:
    count_words(filename)

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练习题

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10-6

try:
    n1 = int(input("the first number is :"))
    n2 = int(input("The second number is :"))
except ValueError:
    print("Please enter number not text!")
else:
    print(n1+n2)

10-7

while True:
    try:
        n1 = int(input("the first number is :"))
        n2 = int(input("The second number is :"))
    except ValueError:
        print("Please enter number not text!")
    else:
        print(n1+n2)

10-8

四、存储数据

JSON格式：存储数据结构,最初是为JavaScript开发，但随后成了一种常见格式，被包括Python在内的众多语言采用。

模块json 让你能够将简单的Python数据结构转储到文件中，并在程序再次运行时加载该文件中的数据。

还可以使用json 在Python程序之间分享数据。

更重要的是，JSON数据格式并非Python专用的，JSON格式存储的数据可以与使用其他编程语言共享。

4.1 使用json.dump( )和json.load( )

函数json.dump() ： 把数据存储在文件中。接受两个实参，要存储的数据，以及可用于存储数据的文件对象。
json.load() : 把数据读取到内存中。

import json
numbers = [2,3,4,5,7.11,13]
filename = 'numbers.json'
with open(filename,'w') as f:
    json.dump(numbers,f)

首先import json模块，然后使用json.dump把数字列表存储进number.json文件中。

在这里插入图片描述

使用json.load(f)把numbers.json文件中的数据结构存进内存中，然后打印输出。

import json
filename = 'numbers.json'
with open(filename) as f:
    numbers = json.load(f)
print(numbers)

在这里插入图片描述

Python小白入门：文件、异常处理和json格式存储数据

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所用资料

一、从文件中读取数据

1.1 读取整个文件

1.2 文件路径

1.3 逐行读取

1.4 创建一个包含文件各行内容的列表

1.5 使用文件的内容

1.6 包含一百万位的大型文件

1.7 圆周率值中包含你的生日吗

练习题

二、写入文件

2.1 写入空文件

2.2 写入多行

2.3 附加到文件

练习题

三、异常

3.1 ZeroDivisionError异常

3.2 使用 try - except 模块

3.3 try - except - else 代码块

3.4 处理 FileNotFoundError 异常

3.5 分析文本的字符

3.6 分析多个文件

3.7 遇到异常时保持静默

练习题

四、存储数据

4.1 使用json.dump( )和json.load( )

4.2 保存和读取用户生成的数据

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