Python中的文件和异常

文件是磁盘上确定的存储相关数据的位置。在分析大量的数据时，使用文件可以使你的程序变得更快。异常是任何编程语言用来管理程序运行时发生的错误的特殊对象。

在本教程中，我们将学习 Python 中的文件操作。这些操作包括对文件的读、写、和追加。我们还将学习如何处理ZeroDivisionError 和FileNotFoundError 异常。

先决条件

具备一些Python编码语言的基本知识。

从文件中读取

当处理来自文本文件的数据时，你必须首先将其读入内存。要读一个文件，你必须有一个存在的文件。

让我们用一个编辑器创建一个包含从2020 到2022 的年份列表的文本文件，并把它保存在存放我们的 Python 文件的同一个文件夹中，作为years.txt 。

years.txt 文件应该有以下文字。

2022
2021
2020

下面是一个打开上述文件的程序，读取该文件并打印该文件中的数据。

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

要打开的文件的名称作为唯一的参数传给open() 函数。Python 在文件夹中寻找years.txt 文件，我们的 Python 文件就存放在这里。

open() 函数返回一个代表该文件的对象 (year.txt)，然后存储在变量 file_object 中。

当不再需要访问该文件时，关键字with 关闭该文件。

read() 方法用于读取文件中的全部数据，并将其存储在内容中。

运行上述代码后，我们得到以下结果。

2022
2021
2020

处理文件的内容

现在，你已经学会了如何将一个文件读入内存，让我们试着对这些数据做一些事情。

让我们创建一个单行，容纳years.txt 文件中的所有数字，其中没有空白，如下图所示。

with open('years.txt') as file_object:
    lines = file_object.readlines()
yrs_string = '' # create a variable yrs_string to hold the digits of years
for line in lines: # create a loop that adds each line of digits to yrs_string
     yrs_string += line.rstrip() #.rstrip() removes the newline character from each line
print(yrs_string) # print this string
print(len(yrs_string)) # print how long the string is 
 # OUTPUT
 # 209020702089
 # 12

注意：Python 将文本文件中的所有文本视为一个字符串。如果你从文件中读到一个数字，并且想进行算术运算，请使用float() 函数将其转换成浮点数，或者使用int() 函数将其转换成整数。

写入文件

保存数据的最简单的方法之一，是写到文件中。即使在我们关闭了有我们程序输出的终端后，输出仍然会存在。

当向文件写入文本时，我们使用带有两个参数的open() 函数 - 第一个参数是文件名，而第二个参数是你想打开文件的模式。

有四种模式，你可以在其中打开一个文件。

读取模式 ('r')
写模式 ('w')
追加模式（'a'）
读和写（'r+'）

写入一个空文件

如果你要写的文件根本不存在，open() 函数会自动生成该文件。

比如说。

with open('student.txt', 'w') as file_object:
    file_object.write("My name is Felix.")

上面的代码没有在终端打印输出，但当你打开student.txt 文件时，你会看到一行。

My name is Felix.

注意：当以'w'模式打开一个文件并且该文件存在时，Python 将在返回文件对象之前删除该文件。

追加到一个文件中

要向一个文件中添加数据，在追加模式下打开它。你写的任何数据都将被放在文件的末尾。

让我们在student.txt 文件中添加一些行。

with open('student.txt', 'a') as file_object: #’a’ argument to open the file for appending
      file_object.write("I am 6 years old\n")
      file_object.write("I love playing games\n")

新的student.txt 文件看起来像这样。

My name is Felix.
I am 6 years old
I love playing games

异常

异常是独特的对象，Python 用来控制程序运行时发生的错误。当语法正确的Python程序产生错误时就会出现异常错误。

每当这些错误发生时，Python 都会创建一个异常对象。当我们编写处理异常的代码时，我们的程序将继续运行，即使有错误被抛出。如果我们不这样做，我们的程序就会停止执行，并显示一个回溯，这对用户来说是很难理解的。

Python 使用try-except-finally块来控制异常。一个 try-except 块会通知 Python 在出现异常时如何行动。即使出了问题，我们的程序也会继续执行。

处理 ZeroDivisionError 异常

让我们运行一个程序，用一个数字除以零。我们知道这是不现实的，但让我们看看Python做了什么。

print(6/0)

当我们运行上面的代码时，Python给出了下面的回溯。

Traceback (most recent call last):
  File “C:\Users\ADMIN\PycharmProject\pythonProject\main.py”, line 1, in <module>
 print(6/0)
ZeroDivisionError: division by zero

由于Python不能除以0，它在回溯中报告一个错误，即ZeroDivisionError，这是一个异常对象。这种对象对 Python 不能做我们要求的事情的情况做出反应。

如果你认为可能发生错误，使用try-except块来控制可能引发的异常。

要处理ZeroDivisionError 异常，使用像这样的 try-except 块。

try:
    print(6/0)
except ZeroDivisionError:
    print("You can’t divide by zero!") # You can’t divide by zero!

处理FileNotFoundError异常

在处理丢失的文件时，总是会出现错误。如果你写错了文件名的拼写，或者文件不存在，Python 可能无法检索到一个文件。

我们通过应用 try-except 块来处理这种情况。

例如，下面的程序试图读取一个在我的计算机上不存在的文件。

filename 'John.txt'
with open(filename) as f_obj:
    contents = f_obj.read()

由于Python不能读取一个不存在的文件，它引发了一个异常。

Traceback (most recent call last):
  File “C:\Users\ADMIN\PycharmProject\pythonProject\main.py”, line 2, in <module>
 with open(filename) as f_obj:
FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: ‘john.txt’

由于Python找不到这个文件，我们在打开它时产生了一个异常，这个异常就是FileNotFoundError异常。

在这个例子中，**open()函数产生了这个错误。要解决这个错误，请在这一行之前使用 try 块，这涉及到open()**函数。

filename = 'John.txt'
try:
    with open(filename) as f_obj:
        contents = f_obj.read()
except FileNotFoundError:
    msg = "Sorry, the file "+ filename + "does not exist."
    print(msg) # Sorry, the file John.txt does not exist.

结论

在这篇文章中，我们已经学会了如何。

从文件中读取
处理一个文件的内容
写入文件
处理 "零点分割 "异常
处理FileNotFoundError异常