异常文件处理学习笔记
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1.什么是异常：
在python中的异常其实一个类，如NameError、SyntaxError、TypeError、ValueError，它们都继承了Exception基类。
例如，在pycharm中直接输入以下代码
print(a)
返回结果为：
NameError: name 'a' is not defined
2.try/except语句：
try/except语句用于处理程序运行过程中可能遇到的异常或错误。基本语法如下：
try:
# 尝试执行的代码块
except ExceptionType:
# 当尝试执行的代码块出现特定类型的异常时，执行的代码块
具体步骤如下：
try:定义了一个代码块，前面的代码块在Python尝试执行，可能会遇到错误或异常。except：定义了另一个代码块，这个代码块指定了当try语句块中出现指定类型的异常时要执行什么操作。你可以指定捕获特定类型的异常，例如except ValueError:就是只捕获ValueError类型的异常。如果不指定类型，则默认捕获所有类型的异常。
如果在try代码块中出现了异常，Python会停止执行try代码块的剩余部分，并跳转到except代码块。如果try代码块没有出现异常，则会跳过except代码块的执行。
try:
x = 1 / 0 # 这里会出现ZeroDivisionError
except ZeroDivisionError:
print("不能除以 0!")
除了try/except，Python还有else和finally语句块，可以与try/except一起使用，如try/except/else, try/except/finally和try/except/else/finally。其中：
-
else：定义了当try代码块成功没有出现异常时要执行的代码块。 -
finally：无论try代码块是否出现异常，finally后的代码块总是会被执行。这通常用于释放资源，如文件或网络连接。例如：
try:
print(9 / 3)
except Exception as e:
print('程序异常')
else:
print('如果执行的代码没有发生异常则执行else中的语句')
finally:
print('无论代码是否发生异常都必须执行当前语句')
输出结果为：
3.0
如果执行的代码没有发生异常则执行else中的语句
无论代码是否发生异常都必须执行当前语句
3.自定义异常：
示例1：
class MyCustomException(Exception):
def __init__(self, message):
self.message = message
def __str__(self):
return self.message
try:
raise MyCustomException("我的自定义异常")
except MyCustomException as e:
print(e)
在上述代码中：
- 我们首先定义了一个名为
MyCustomException的类，这个类继承自内置类Exception（一定要写Exception！）。在这个类中，我们定义了类的初始化方法__init__和字符串方法__str__。 - 在初始化方法
__init__中，我们接收一个参数message并将其设置为实例的属性。也就是说，每当我们创建一个MyCustomException的实例时，都需要提供一个参数，这个参数就是异常的具体信息。 - 在
__str__方法中，我们返回了异常信息。这个方法在我们打印异常信息时会被调用，返回的就是代表这个异常的字符串。 - 在
try/except代码块中，我们尝试引发一个MyCustomException，并且提供了具体的异常信息。当这个异常被引发时，except代码块会捕获这个异常，并打印出异常信息。
输出结果为：
我的自定义异常
示例2：
class Loginerror(Exception):
def __str__(self):
return '用户名或密码错误'
name = input('Name')
password = input('Password')
localname = 'jasons'
localpassword = '123456'
try:
if name!= localname or password != localpassword:
raise Loginerror
except Loginerror as e:
print('程序异常：',e)
当我们输入不对的用户名或者密码时结果显示：
Namejasons
Password234
程序异常： 用户名或密码错误
正确时不返回任何结果。
首先，定义了一个名为Loginerror的自定义异常类，这个类继承自Python的Exception类。在这个类中重写了__str__方法，当这个异常被抛出并转化为字符串时，将返回’用户名或密码错误’。 然后，程序会依次提示用户输入用户名（Name）和密码（Password），并将这两个输入存入name和password两个变量中。 定义了两个变量localname和localpassword，分别赋值为’jasons’和’123456’，代表预设正确的用户名和密码。 下面是一个try/except异常处理结构。在try代码块中，程序检查用户输入的name和password是否与预设的正确用户名和密码（即localname和localpassword）相符。如果不符，就抛出Loginerror异常。 在except代码块中，程序捕获到Loginerror异常，并将异常信息赋值给变量e，然后打印出’程序异常：‘，后面跟着异常信息（即’用户名或密码错误’）。 所以，这个代码的主要功能是检查用户输入的用户名和密码是否正确，如果不正确则抛出相应的异常并打印出异常信息。
4.文件的读写：
1.路径：
在计算机文件系统中，路径是用来定位文件或目录的一种方式，通常可以分为绝对路径和相对路径：
-
绝对路径：从根目录开始全路径形式表示的文件路径。绝对路径在文件系统的任何地方都唯一确定一个文件或目录。例如，在UNIX或Linux系统中，绝对路径可能像这样：
/home/user/docs/file.txt。在Windows系统中，绝对路径可能像这样：C:\Users\user\documents\file.txt。 -
相对路径：相对于某个基准目录的路径。相对路径取决于当前的工作目录（在命令行中，或者在代码中当你试图打开一个文件）。例如，如果当前的工作目录是
/home/user/docs，那么相对路径./file.txt将指向/home/user/docs/file.txt相对路径中，
.表示当前目录，..表示上一级目录。例如，对于当前目录/home/user/docs，./file.txt表示/home/user/docs/file.txt，../file.txt表示/home/user/file.txt。
2. open()函数：
在 Python 中，open() 是一个内置函数，用于打开一个文件，并返回一个文件对象。这个函数的语法如下：
open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)
这里是各个参数的含义：
file：必需，文件路径（相对或者绝对路径）。mode：可选，文件打开模式。默认是'r'表示读取模式。其他常见模式包括'w'写入模式，'a'追加模式，'b'二进制模式等。模式可以组合使用，比如'rb'表示以二进制格式打开一个文件用于只读，'w+'表示打开一个文件用于读写。buffering：可选，用于设置缓冲策略。默认值为-1，表示使用系统默认的缓冲策略。encoding：可选，用于设置文件的编码格式。例如:'utf8'、'gbk'等。errors：可选，如果 encoding 和 decoding 异常，该参数定义该如何处理。默认值为'strict'，表示抛出一个 UnicodeError 的异常。其他选项包括'ignore'，'replace'，'xmlcharrefreplace'，'backslashreplace'和任何其他处理 UnicodeError 的方法的名称。newline：可选，用于确定如何识别换行符。
3.文件的读取与写入：
1.读取文件：
使用 'r' 模式打开文件进行读取。read() 方法可以读取整个文件的内容，或者给定数量的字符。以下是一个简单的例子：
with open('file.txt', 'r') as f:
content = f.read()
print(content)
readline()方法：
readline() ：这个方法每次读出来的是一个完整的行（包括换行符）。当读取到文件最后时，返回空字符串。
with open('file.txt', 'r') as f:
line = f.readline()
while line:
print(line, end='')
line = f.readline()
这段代码，每次读取一行，并打印，直到文件末尾。
readlines()方法：
readlines() ：这个方法返回一个列表，其中每一个元素都是文件中的一行，包括换行符。
with open('file.txt', 'r') as f:
lines = f.readlines()
for line in lines:
print(line, end='')
这段代码，将文件的每一行作为一个列表元素，并打印这些行。
2.写入文件：
使用 'w' 模式打开文件进行写入。如果文件已存在，'w' 模式会覆盖原有内容；如果文件不存在，将创建一个新文件。
write() 方法可以将字符串写入文件：
with open('./测试文件.txt', 'w') as f:
f.write('Hello, World!')
在这段代码中，我们首先以 “w” 模式打开 “file.txt” 文件，然后使用 write 方法将字符串 ‘Hello, World!’ 写入文件。
writelines()方法：
Python中的writelines()方法是文件对象的一个方法，它可以一次性向文件写入一个字符串列表。
lines = ['Hello, world!\n', 'Welcome to Python programming.\n']
with open('file.txt', 'w') as f:
f.writelines(lines)
这段代码首先定义了一个字符串列表lines，然后用'w'模式打开一个名为'file.txt'的文件（'w'表示如果文件不存在则创建文件，如果文件存在则清空文件内容），并使用writelines()方法将字符串列表lines写入该文件。这将会导致文件中的内容是：
Hello, world!
Welcome to Python programming.
注意到每个字符串后面都添加了一个换行字符\n，这是为了在文件中让每个字符串独占一行。如果不添加换行符，那么所有的字符串将会在文件中连续排列，之间没有任何分隔字符。
需要注意的是，writelines()并不会自动为列表中的每一项添加换行符，所以如果需要的话，需要我们手动在每一项字符串后面添加\n。
3.追加写入文件：
如果你希望在文件内容末尾追加内容，而不是覆盖原有内容，可以使用 'a' 模式：
file_path = './测试文件.txt'
file_obj = open(file_path, mode='a', encoding='utf-8')
file_obj.write('\n双双胖三斤...')
4，mode二进制模式：
在Python中，open()函数的mode参数用于指定打开文件的方式，包括读取、写入和追加，以及文本和二进制格式。这里，“二进制模式”的含义是指以字节形式读取、写入或追加该文件，而不是通常的字符形式。
以下是一些常见的二进制模式：
'rb'：以二进制格式打开文档进行读取。这种模式下，你可以读取所有类型的文件，包括图像、视频等。'wb'：以二进制格式打开文档进行写入。如果该文件已经存在，其现有内容将被清除；否则，新文件将被创建。'ab'：以二进制格式打开文档进行追加。这种模式下，你的新数据将被添加至已有文件的末尾。如果文件不存在，它将会被创建。
与字符模式（如'r'、'w'、'a'）相比，二进制模式可以处理各种类型的文件，而不仅仅是文本文件。例如，如果你想读取或写入一张图像或一个音频文件，你就需要用到二进制模式，因为这些文件不能被视为简单的文本。
4.自定义类完成文件读写：
class MyOpenFile:
def __init__(self, file_path):
self.file_obj = None
self.file_path = file_path
def __enter__(self):
print('即将创建文件对象...')
self.file_obj = open(self.file_path, 'r')
return self
def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
print('即将释放文件对象...')
self.file_obj.close()
def my_read(self):
print(self.file_obj.read())
with MyOpenFile('./测试文件.txt') as file_obj:
file_obj.my_read()
这段代码主要实现了Python中的上下文管理协议，通过重载__enter__和__exit__方法使得MyOpenFile类支持with语句。
__init__方法是类的构造方法，在创建MyOpenFile类的新实例时被自动调用。方法接受一个参数file_path（文件路径），并将其存储在实例变量self.file_path中。实例变量self.file_obj被初始化为None。__enter__方法在with语句的开始处被自动调用。方法打印一条消息“即将创建文件对象…”，然后打开self.file_path指定的文件，并将打开的文件对象存储在self.file_obj中。最后，返回self，使得在with语句中可以通过名称file_obj访问这个类的实例。my_read方法读取self.file_obj指向文件的内容，并打印出来。__exit__方法在with语句的结束处被自动调用，无论with语句正常结束还是异常结束。方法打印一条消息“即将释放文件对象…”，然后关闭self.file_obj指向的文件。- 在
with语句内，我们通过file_obj.my_read()调用了my_read方法，打印出文件的内容。 - 当
with语句结束时，__exit__方法自动被调用，文件被正确关闭。
这个类的主要用途是提供一种便捷的方式来操作文件。使用这个类，我们无需手动打开、关闭文件，无论在文件操作的过程中是否发生异常，文件都会在with语句结束时被正确关闭。（如果一个类没有定义__enter__和__exit__这两个方法，那么这个类的实例不能在with语句中使用。）
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