在上一篇文章中，我们介绍了 Python 的函数和模块，现在我们介绍 Python 中的异常和文件。

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异常和文件

异常

异常也叫例外。在之前的几篇文章中，你已经看到过异常。当程序运行错误是出现，比如不正确的调用和代码不规范等。当你的程序出现意外情况是就会发生异常并终止运行。

下面代码用 5 除以 0 产生 ZeroDivisionError 异常。

num1 = 5num2=0print(num1/num2)

运行结果：

>>>ZeroDivisionError: division by zero>>>

不同的原因产生不同的异常，一般有：

ImportError：引入模块错误，通常是模块不存在。

IndexError：读取列表超出索引范围。

NameError：使用未声明的变量。

SyntaxError：代码语法错误。

TypeError：当操作或函数处理不合适类型。

ValueError：内建操作或函数，接收到类型正确，但值不正确。

Python 还有其他几个内置的异常，比如 ZeroDivisionError和 OSError。第三方库也经常定义自己的异常。

异常处理

我们使用try/except 语句捕捉程序运行时产生的异常。

try 块用来包含可能产生异常的代码块。如果产生异常 try 块停止运行，except 块里的代码开始执行，如果程序运行一切正常，则不会执行 except 块里的代码。

try:

num1= 5num2=0print(num1/num2)print("Done!")exceptZeroDivisionError:print("Has a error")print("due to zero division")

运行结果：

>>>Has a error

due to zero division>>>

上面的例子里 except语句定义了 ZeroDivisionError异常捕捉。

try语句可以拥有多个 except 定义语句来处理异常。多个异常也可以使用一个 except 块来捕捉。

try:

var= 5

print(var + "string!")print(var/2)exceptZeroDivisionError:print("Divided by zero!")except(ValueError,TypeError):print("Has a error!")

运行结果：

>>>Has a error!>>>

except 语句如果没有申明要铺获的异常，将捕获所有的异常。我们应该谨慎地使用这种异常处理方式，它虽然捕获了意外错误但是却把编程错误隐藏了。

try:

var= 5

print(var + "string!")print(var/2)except:print("An error occurred")

运行结果：

>>>An error occurred>>>

这种异常处理方式通常用在处理用户输入。

finally 语句

假设你正在读取一份文件。你应该确保文件对象被正确关闭，无论是否会发生异常。

为了确保代码最终能够运行不论是否有异常发生，我们可以使用 finally 语句。finally 放在try/except 语句的后面。

try:

str= "Hello"var= 5

print(str)print(var/0)exceptZeroDivisionError:print("Divided by zero")finally:print("This code will run no matter what")

运行结果：

>>>Hello

Divided by zero

This code will run no matter what>>>

下面代码会输出什么？

try:print(1)except:print("a")finally:print("Hello")

运行结果：

>>>

1Hello>>>

finally 语句最终会被执行不管前面的异常到没有捕捉到，包括在 except 语句里产生的异常。

try:print(1)print(5/0)exceptZeroDivisionError:print(Error_var)finally:print("This is executed last!")

运行结果：

>>>

1

This is executed last!

ZeroDivisionError: division by zero

During handling of the above exception, another exception occurred:

NameError: name 'Error_var' is not defined

>>>

抛出异常

使用 raise 语句抛出一个异常

print(1)raiseZeroDivisionErrorprint(5)

运行结果：

>>>

1ZeroDivisionError>>>

你需要声明你要抛出的例外名称。

抛出的异常可以用参数来指出这是什么错误。

age = 12

raise TypeError("Invalid type!")

运行结果：

>>>TypeError("Invalid type!")>>>

在 except 块里，raise 语句可以不用声明异常的名称重新抛出捕捉到的异常。

try:

num= 5/0except:print("Has a error")raise

运行结果：

>>>ZeroDivisionError: division by zero

Has a error>>>

断言

Python 的断言就是检测一个条件。如果条件为真，它什么都不做，条件为假会触发一个错误信息。

断言可以打开或关闭。断言使用 assert 语句声明。

print(1)assert 1 + 2 == 3

print("Yes")assert 1 + 1 ==0print("Yes")

运行结果：

>>>

1Yes

AssertionError>>>

程序员通常在函数的开头放置断言以检查有效的输入，在函数调用之后放置断言以检查有效的输出。

断言可以在运行是通过添加-O 或 -OO 选项来关闭。

下面代码打印出来什么？

print(1)assert 1 != 2

print(2)assertTrueprint(3)assertFalseprint(4)assert 1 + 1 == 2

print(5)

运行结果：

>>>

1

2

3AssertionError>>>

断言的第二个参数可以用来给 AssertionError 做参数。

num = 5

assert (num <= 0),"The num is bigger than zero"

运行结果：

>>>AssertionError: The numisbigger than zero>>>

AssertionError异常可以像任何其他异常一样使用try/except语句被捕捉和处理，如果程序不处理，这种类型的异常将终止程序的运行。

文件处理

打开文件

读写文件是最常见的 IO(输入输出)操作。Python 内置了读写文件的函数，要读写文件需要打开一个文件对象，使用 open 函数。

open 函数打开的对象在 Python 中统称为file-like Object。除了文件外，还可以是内存的字节流，网络流，自定义流等等。

f = open("test.txt")

注意：open函数的参数是文件的路径。如果文件与程序位于同一个目录中，则可以不要指定路径直接使用文件名。

可以使用 open 函数的第二个参数来指定打开文件的模式。

#read mode

open("test.txt", "r")

open("test.txt")#write mode

open("test.txt", "w")#binary write mode

open("test.txt", "wb")

打开文件模式列表：

特别注意：使用 "w" 模式时，如果文件已经存在，会把旧文件的内容全部都清除掉。

文件打开后应该使用 close 方法关闭文件。

f = open("test.txt","w")#close the file

f.close()

接下来我们会读取和写入文件。

读取文件

使用 open 方法打开的文件可以使用 read 方式来读取内容。

f = open("test.txt","r")

content=f.read()print(content)

f.close()

打印文件名为 "test.txt" 的所有内容。

若要读取一定数量的文件内容，可以使用一个数字作为参数来调用 read 函数。该数字确定要读取多少个字节的内容。

可以对同一个文件对象进行多次的 read 调用，该字节读取文件内容。在没有参数的情况下，read 函数返回文件的其余部分。

f = open("test.txt","r")print(f.read(32))print(f.read(16))print(f.read(8))print(f.read())

f.close()

当所有的内容被读取后，再调用 read 函数返回空字符串。

f = open("test.txt","r")

f.read()print("reading")print(f.read())print("finished!")

f.close()

运行结果：

>>>

reading

finished!>>>

打开一个文件读取它的内容，打印内容的长度。

f = open("test.txt","r")

str=f.read()print(len(str))

f.close()

运行结果：

>>>

16

>>>

要一行一行地读取，我们可以使用 readline 方法，也使用 readlines 一次读取所有内容并返回一个列表，列表里的每一项元素表示一行内容。

f = open("test.txt","r")print(f.readlines())

f.close()

运行结果：

>>>['I like Python!!!']>>>

使用 for 语句遍历文件的每一行：

f = open("test.txt","r")for line inf:print(line)

f.close()

运行结果：

>>>Line1: Hello world!

Line2: I like Python！

Line3: I like Java！>>>

在输出中，返回的行包含换行符，打印 print函数在输出的末尾自动添加新行。

写文件

使用 write 方法把内容写到文件里。

f = open("test.txt","w")

f.write("I am happy!")

f.close()

f= open("test.txt","r")print(f.read())

f.close()

运行结果：

>>>I am happy!>>>

如果文件不存在，"w" 将会创建一个文件。

写入模式下，如果文件存在将清除全部内容并往文件写入新内容。

f = open("test.txt","r")print("Reading...")print(f.read())print("Finished!")

f.close()

f= open("test.txt","w")

f.write("New text")

f.close()

f= open("test.txt","r")print("Reading new contents")print(f.read())print("Finished!")

f.close()

运行结果：

>>>Reading...

I am happy!

Finished!

Reading new contents

New text

Finished!>>>

特别注意：原有的文件将被新内容重写。

如果 write 写入成功，方法返回写入的字节数。

msg = "I like Python!!!"f= open("test.txt","w")

count=f.write(msg)print(count)

f.close()

运行结果：

>>>

16

>>>

读写文件

确保文件在使用后始终关闭，避免浪费资源是良好的编程习惯。我们使用try/finally 语句。

try:

f= open("test.txt")print(f.read())finally:

f.close()

当异常发生时也能确保文件对象被正确关闭。

每次都这样要关闭文件是在太繁琐。所以，Python 引入了 with 语句来帮我们自动调用close() 方法。

with open("test.txt") as f:print(f.read())

使用 with语句打开文件是个好习惯，就算有例外发生，with语句也会自动帮我们关闭文件句柄。