Python-文件和异常详解-EW帮帮网

文件和异常处理是Python编程中不可或缺的技能。本章将带你从基础到进阶，彻底掌握文件操作和异常处理的核心知识点，并通过通俗易懂的示例帮助所有人理解。

10.1 从文件中读取数据

10.1.1 读取整个文件

要读取文件内容，首先需要打开文件，使用 open() 函数并指定文件路径和模式（如 'r' 表示只读）。例如：

with open('pi_digits.txt', 'r') as file:
    contents = file.read()
print(contents)

使用 with 语句可以自动关闭文件，避免资源泄露。file.read() 会一次性读取文件全部内容。

10.1.2 文件路径

- 相对路径：相对于当前脚本的位置，如 data/pi.txt。

- 绝对路径：完整的系统路径，如 /home/user/documents/pi.txt。

在Windows中注意反斜杠转义（C:\\path\\to\\file）或使用原始字符串（r'C:\path\to\file'`。

10.1.4 逐行读取与列表存储

若想逐行处理文件内容，可以使用循环：

with open('pi_digits.txt') as file:
    lines = file.readlines()  # 将各行存入列表
for line in lines:
    print(line.strip())       # 去除每行末尾的换行符

10.1.6 处理百万行大文件

直接读取大文件可能导致内存不足。此时可逐行处理：

with open('big_file.txt') as file:
    for line in file:
        process(line)  # 每次处理一行，内存友好

10.2 写入文件

10.2.1 写入空文件

使用 'w' 模式打开文件，若文件不存在则会创建：

with open('output.txt', 'w') as file:
    file.write("Hello, World!")

⚠️ 注意：'w' 模式会覆盖原有内容！

10.2.3 追加内容

用 'a' 模式追加内容到文件末尾：

with open('output.txt', 'a') as file:
    file.write("\nAppended line.")

10.3 异常处理：让程序更健壮

10.3.1 处理 ZeroDivisionError

当除数为零时，程序会崩溃。通过 try-except 捕获异常：

try:
    print(5 / 0)
except ZeroDivisionError:
    print("除数不能为零！")

10.3.5 处理 FileNotFoundError

读取不存在的文件时抛出此异常：

filename = 'missing.txt'
try:
    with open(filename) as file:
        content = file.read()
except FileNotFoundError:
    print(f"文件 {filename} 不存在！")

10.3.8 静默失败

若想忽略某些异常，可用 pass：

try:
    # 可能出错的代码
except FileNotFoundError:
    pass  # 静默处理

10.4 存储数据：JSON的妙用

10.4.1 使用 json.dump() 和 json.load()

将数据保存为JSON格式：

import json
data = {'name': 'Alice', 'age': 30}
with open('data.json', 'w') as file:
    json.dump(data, file)  # 写入文件

# 读取JSON数据
with open('data.json') as file:
    loaded_data = json.load(file)
print(loaded_data['name'])  # 输出：Alice

10.4.3 重构代码

将功能拆分为独立函数，提升可维护性：

def save_user_data(username):
    """保存用户数据到JSON文件"""
    with open('users.json', 'w') as file:
        json.dump({'username': username}, file)

10.5 小结与最佳实践

- 文件操作：优先使用 with 语句，避免忘记关闭文件。

- 异常处理：精准捕获特定异常（如 FileNotFoundError），避免笼统的 except。

- 数据存储：JSON适合存储结构化数据，且跨平台兼容。

- 代码风格：添加清晰的注释，拆分复杂操作为函数。

通过本章学习，你将能够优雅地处理文件读写、从容应对程序错误，并掌握数据持久化的核心技巧。现在，动手写一段代码试试吧！

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