python中关于异常处理(Python程序开发入门第七章)
第七章Python文件及异常处理,下面我们就来聊聊关于python中关于异常处理?接下来我们就一起去了解一下吧!
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python中关于异常处理
第七章
Python文件及异常处理
7.1 python内置输入函数
在开始学习python文件知识前,我们先来了解一下python内置的输入函数:input。
7.1.1 input函数
在python3的之前版本,有input([prompt])和 raw_input([prompt]) 2个输入函数, python3之后用input 函数接收输入,并将运算结果返回:
#!/usr/bin/python
# -*- coding: GBK -*-
str = input("请输入:")
print ("你输入的内容是: ", str)
这会产生如下的对应着输入的结果:
请输入:Hello Python!
你输入的内容是: Hello Python!
7.2 打开和关闭文件
现在,我们来看看怎么读写实际的数据文件。
Python 提供了必要的函数和方法进行默认情况下的文件基本操作,可以用 file 对象做大部分的文件操作。
7.2.1 open 函数
你必须先用Python内置的open()函数打开一个文件,创建一个file对象,相关的方法才可以调用它进行读写。
语法:
file object = open(file_name [, access_mode][, buffering])
各个参数的细节如下:
(1)file_name:file_name变量是一个包含了你要访问的文件名称的字符串值。
(2)access_mode:access_mode决定了打开文件的模式:只读,写入,追加等。所有可取值见如下的完全列表。这个参数是非强制的,默认文件访问模式为只读(r)。
(3)buffering:如果buffering的值被设为0,就不会有寄存。如果buffering的值取1,访问文件时会寄存行。如果将buffering的值设为大于1的整数,表明了这就是寄存区的缓冲大小。如果取负值,寄存区的缓冲大小则为系统默认。
不同模式打开文件的完全列表:
模式 |
描述 |
t |
文本模式 (默认)。 |
x |
写模式,新建一个文件,如果该文件已存在则会报错。 |
b |
二进制模式。 |
打开一个文件进行更新(可读可写)。 | |
U |
通用换行模式(不推荐)。 |
r |
以只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。这是默认模式。 |
rb |
以二进制格式打开一个文件用于只读。文件指针将会放在文件的开头。这是默认模式。一般用于非文本文件如图片等。 |
r |
打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。 |
rb |
以二进制格式打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。一般用于非文本文件如图片等。 |
w |
打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件,并从开头开始编辑,即原有内容会被删除。如果该文件不存在,创建新文件。 |
wb |
以二进制格式打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件,并从开头开始编辑,即原有内容会被删除。如果该文件不存在,创建新文件。一般用于非文本文件如图片等。 |
w |
打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件,并从开头开始编辑,即原有内容会被删除。如果该文件不存在,创建新文件。 |
wb |
以二进制格式打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件,并从开头开始编辑,即原有内容会被删除。如果该文件不存在,创建新文件。一般用于非文本文件如图片等。 |
a |
打开一个文件用于追加。如果该文件已存在,文件指针将会放在文件的结尾。也就是说,新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在,创建新文件进行写入。 |
ab |
以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在,文件指针将会放在文件的结尾。也就是说,新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在,创建新文件进行写入。 |
a |
打开一个文件用于读写。如果该文件已存在,文件指针将会放在文件的结尾。文件打开时会是追加模式。如果该文件不存在,创建新文件用于读写。 |
ab |
以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在,文件指针将会放在文件的结尾。如果该文件不存在,创建新文件用于读写。 |
文件读/写模式图解
模式 |
r |
r |
w |
w |
a |
a |
读 | ||||||
写 | ||||||
创建 | ||||||
覆盖 | ||||||
指针在开始 | ||||||
指针在结尾 |
7.3 File对象的属性
一个文件被打开后,你有一个file对象,你可以得到有关该文件的各种信息。
以下是和file对象相关的所有属性的列表:
属性 |
描述 |
file.closed |
返回true如果文件已被关闭,否则返回false。 |
file.mode |
返回被打开文件的访问模式。 |
file.name |
返回文件的名称。 |
file.softspace |
(python3之前版本可用)如果用print输出后,必须跟一个空格符,则返回false。否则返回true。 |
如下实例:
#!/usr/bin/python
# -*- coding: GBK -*-
# 打开一个文件
mef = open("myex_file.txt", "w")
print ("文件名: ", mef.name)
print ("是否已关闭 : ", mef.closed)
print ("访问模式 : ", mef.mode)
以上实例输出结果:
文件名: myex_file.txt
是否已关闭 : False
访问模式 : w
------------------
(program exited with code: 0)
请按任意键继续. . .
7.3.1 close()方法
File 对象的 close()方法刷新缓冲区里任何还没写入的信息,并关闭该文件,这之后便不能再进行写入。
当一个文件对象的引用被重新指定给另一个文件时,Python 会关闭之前的文件。用 close()方法关闭文件是一个很好的习惯。
语法:
fileObject.close()
例子:
#!/usr/bin/python
# -*- coding: GBK -*-
# 打开一个文件
mef = open("myex_file.txt", "w")
print ("文件名: ", mef .name)
# 关闭打开的文件
mef .close()
以上实例输出结果:
文件名: myex_file.txt
------------------
(program exited with code: 0)
请按任意键继续. . .
7.4读写文件:
file对象提供了一系列方法,能让我们的文件访问更轻松。来看看如何使用read()和write()方法来读取和写入文件。
7.4.1 write()方法
write()方法可将任何字符串写入一个打开的文件。需要重点注意的是,Python字符串可以是二进制数据,而不是仅仅是文字。
write()方法不会在字符串的结尾添加换行符('\n'):
语法:
fileObject.write(string)
在这里,被传递的参数是要写入到已打开文件的内容。
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
# 打开一个文件
mef = open("myex_file.txt", "w")
mef.write( "www.baidu.com!\nVery good site!\n")
# 关闭打开的文件
mef.close()
上述方法会创建myex_file.txt文件,并将收到的内容写入该文件,并最终关闭文件。如果你打开这个文件,将看到以下内容:
www.baidu.com!
Very good site!
7.4.2 read()方法
read()方法从一个打开的文件中读取一个字符串。需要重点注意的是,Python字符串可以是二进制数据,而不是仅仅是文字。
语法:
fileObject.read([count])
在这里,被传递的参数是要从已打开文件中读取的字节计数。该方法从文件的开头开始读入,如果没有传入count,它会尝试尽可能多地读取更多的内容,很可能是直到文件的末尾。
例子:这里我们用到以上创建的 myex_file.txt 文件。
#!/usr/bin/python
# -*- coding: GBK -*-
# 打开一个文件
mef = open("myex_file.txt", "r ")
str = mef.read(10)
print("读取的字符串是 : ", str)
# 关闭打开的文件
mef.close()
以上实例输出结果:
读取的字符串是 : www.baidu.
------------------
(program exited with code: 0)
请按任意键继续. . .
7.4.3 文件定位
tell()方法告诉你文件内的当前位置, 换句话说,下一次的读写会发生在文件开头这么多字节之后。
seek(offset [,from])方法改变当前文件的位置。Offset变量表示要移动的字节数。From变量指定开始移动字节的参考位置。
如果from被设为0,这意味着将文件的开头作为移动字节的参考位置。如果设为1,则使用当前的位置作为参考位置。如果它被设为2,那么该文件的末尾将作为参考位置。
例子:用我们上面创建的文件myex_file.txt。
#!/usr/bin/python
# -*- coding: GBK -*-
# 打开一个文件
mef = open("myex_file.txt", "r ")
str = mef.read(10)
print ("读取的字符串是 : ", str)
# 查找当前位置
position = mef.tell()
print ("当前文件位置 : ", position)
# 把指针再次重新定位到文件开头
position = mef.seek(0, 0)
str = mef.read(12)
print ("重新读取字符串 : ", str)
# 关闭打开的文件
mef.close()
以上实例输出结果:
读取的字符串是 : www.baidu.
当前文件位置 : 10
重新读取字符串 : www.baidu.co
------------------
(program exited with code: 0)
请按任意键继续. . .
7.4.4 重命名和删除文件
Python的os模块提供了帮你执行文件处理操作的方法,比如重命名和删除文件。
要使用这个模块,你必须先导入它,然后才可以调用相关的各种功能。
7.4.4.1 rename() 方法
rename() 方法需要两个参数,当前的文件名和新文件名。
语法:
os.rename(current_file_name, new_file_name)
下例将重命名一个已经存在的文件“新建文本文档.txt”。
重命名之前的文件名
#!/usr/bin/python
# -*- coding: GBK -*-
import os
# 重命名文件 “新建文本文档.txt” 到 “复本.txt”。
os.rename( "新建文本文档.txt", "复本.txt" )
重命名之后的文件名
7.4.4.2 remove()方法
你可以用remove()方法删除文件,需要提供要删除的文件名作为参数。
语法:
os.remove(file_name)
下例将删除一个已经存在的文件复本.txt。
#!/usr/bin/python
# -*- coding: GBK -*-
import os
# 删除一个已经存在的文件复本.txt
os.remove("复本.txt")
7.5 Python里的目录:
所有文件都包含在各个不同的目录下,不过Python也能轻松处理。os模块有许多方法能帮你创建,删除和更改目录。
7.5.1 mkdir()方法
可以使用os模块的mkdir()方法在当前目录下创建新的目录们。你需要提供一个包含了要创建的目录名称的参数。
语法:
os.mkdir("newdir")
下例将在当前目录下创建一个新目录test。
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
import os
# 创建目录test
os.mkdir("test")
7.5.2 getcwd()方法和chdir()方法
getcwd()方法显示当前的工作目录,chdir()方法用来改变当前的目录。chdir()方法需要的一个参数是你想设成当前目录的目录名称。
语法:
os.getcwd()
os.chdir("newdir")
实例:
#!/usr/bin/python
# -*- coding: GBK -*-
import os, sys
path = "/tmp"
# 查看当前工作目录
retval = os.getcwd()
print ("当前工作目录为 %s" % retval)
# 修改当前工作目录
os.chdir( path )
# 查看修改后的工作目录
retval = os.getcwd()
print ("目录修改成功 %s" % retval)
7.5.3 rmdir()方法
rmdir()方法删除目录,目录名称以参数传递。
在删除这个目录之前,它的所有内容应该先被清除。
语法:
os.rmdir('dirname')
以下是删除"/Users/python_work/test "目录的例子。目录的完全合规的名称必须被给出,否则会在当前目录下搜索该目录。
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
import os
# 删除” /Users/python_work/test”目录
os.rmdir( "/Users/python_work/test" )
如果目录文件夹内有文件,则执行操作系统会报异常“目录不是空的” :
Traceback (most recent call last):
File "mypywk", line 5, in <module>
os.rmdir( "/Users/python_work/test" )
OSError: [WinError 145] 目录不是空的。: '/Users/python_work/test'
------------------
(program exited with code: 1)
请按任意键继续. . .
7.6 Python 异常处理
python提供了两个非常重要的功能来处理python程序在运行中出现的异常和错误。你可以使用该功能来调试python程序。
(1)异常处理: 本站Python教程会具体介绍。
(2)断言(Assertions):本站Python教程会具体介绍。
7.6.1 python标准异常
异常名称 |
描述 |
BaseException |
所有异常的基类 |
SystemExit |
解释器请求退出 |
KeyboardInterrupt |
用户中断执行(通常是输入^C) |
Exception |
常规错误的基类 |
StopIteration |
迭代器没有更多的值 |
GeneratorExit |
生成器(generator)发生异常来通知退出 |
StandardError |
所有的内建标准异常的基类 |
ArithmeticError |
所有数值计算错误的基类 |
FloatingPointError |
浮点计算错误 |
OverflowError |
数值运算超出最大限制 |
ZeroDivisionError |
除(或取模)零 (所有数据类型) |
AssertionError |
断言语句失败 |
AttributeError |
对象没有这个属性 |
EOFError |
没有内建输入,到达EOF 标记 |
EnvironmentError |
操作系统错误的基类 |
IOError |
输入/输出操作失败 |
OSError |
操作系统错误 |
WindowsError |
系统调用失败 |
ImportError |
导入模块/对象失败 |
LookupError |
无效数据查询的基类 |
IndexError |
序列中没有此索引(index) |
KeyError |
映射中没有这个键 |
MemoryError |
内存溢出错误(对于Python 解释器不是致命的) |
NameError |
未声明/初始化对象 (没有属性) |
UnboundLocalError |
访问未初始化的本地变量 |
ReferenceError |
弱引用(Weak reference)试图访问已经垃圾回收了的对象 |
RuntimeError |
一般的运行时错误 |
NotImplementedError |
尚未实现的方法 |
SyntaxError |
Python 语法错误 |
IndentationError |
缩进错误 |
TabError |
Tab 和空格混用 |
SystemError |
一般的解释器系统错误 |
TypeError |
对类型无效的操作 |
ValueError |
传入无效的参数 |
UnicodeError |
Unicode 相关的错误 |
UnicodeDecodeError |
Unicode 解码时的错误 |
UnicodeEncodeError |
Unicode 编码时错误 |
UnicodeTranslateError |
Unicode 转换时错误 |
Warning |
警告的基类 |
DeprecationWarning |
关于被弃用的特征的警告 |
FutureWarning |
关于构造将来语义会有改变的警告 |
OverflowWarning |
旧的关于自动提升为长整型(long)的警告 |
PendingDeprecationWarning |
关于特性将会被废弃的警告 |
RuntimeWarning |
可疑的运行时行为(runtime behavior)的警告 |
SyntaxWarning |
可疑的语法的警告 |
UserWarning |
用户代码生成的警告 |
7.6.2 什么是异常?
异常即是一个事件,该事件会在程序执行过程中发生,影响了程序的正常执行。
一般情况下,在Python无法正常处理程序时就会发生一个异常。
异常是Python对象,表示一个错误。
当Python脚本发生异常时我们需要捕获处理它,否则程序会终止执行。
7.6.3 异常处理
捕捉异常可以使用try/except语句。
try/except语句用来检测try语句块中的错误,从而让except语句捕获异常信息并处理。
如果你不想在异常发生时结束你的程序,只需在try里捕获它。
语法:
以下为简单的try....except...else的语法:
try:
<语句> #运行别的代码
except <名字>:
<语句> #如果在try部份引发了'name'异常
except <名字>,<数据>:
<语句> #如果引发了'name'异常,获得附加的数据
else:
<语句> #如果没有异常发生
try的工作原理是,当开始一个try语句后,python就在当前程序的上下文中作标记,这样当异常出现时就可以回到这里,try子句先执行,接下来会发生什么依赖于执行时是否出现异常。
(1)如果当try后的语句执行时发生异常,python就跳回到try并执行第一个匹配该异常的except子句,异常处理完毕,控制流就通过整个try语句(除非在处理异常时又引发新的异常)。
(2)如果在try后的语句里发生了异常,却没有匹配的except子句,异常将被递交到上层的try,或者到程序的最上层(这样将结束程序,并打印默认的出错信息)。
(3)如果在try子句执行时没有发生异常,python将执行else语句后的语句(如果有else的话),然后控制流通过整个try语句。
下面是简单的例子,它打开一个文件,在该文件中的内容写入内容,且并未发生异常:
#!/usr/bin/python
# -*- coding: GBK -*-
try:
fh = open("testfile", "w")
fh.write("这是一个测试文件,用于测试异常!!")
except IOError:
print ("Error: 没有找到文件或读取文件失败")
else:
print ("内容写入文件成功")
fh.close()
以上程序输出结果:
内容写入文件成功
------------------
(program exited with code: 0)
请按任意键继续. . .
下面是简单的例子,它打开一个文件,在该文件中的内容写入内容,但文件没有写入权限,发生了异常:
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
try:
fh = open("testfile", "w")
fh.write("这是一个测试文件,用于测试异常!!")
except IOError:
print "Error: 没有找到文件或读取文件失败"
else:
print "内容写入文件成功"
fh.close()
在执行代码前为了测试方便,我们可以先把 testfile 文件设为只读,再执行以上代码:
Error: 没有找到文件或读取文件失败
Traceback (most recent call last):
File "mypywk", line 11, in <module>
fh.close()
NameError: name 'fh' is not defined
------------------
(program exited with code: 1)
请按任意键继续. . .
7.6.4 使用except而不带任何异常类型
你可以不带任何异常类型使用except,如下实例:
try:
正常的操作
......................
except:
发生异常,执行这块代码
......................
else:
如果没有异常执行这块代码
以上方式try-except语句捕获所有发生的异常。但这不是一个很好的方式,我们不能通过该程序识别出具体的异常信息。因为它捕获所有的异常。
7.6.5 使用except而带多种异常类型
你也可以使用相同的except语句来处理多个异常信息,如下所示:
try:
正常的操作
......................
except(Exception1[, Exception2[,...ExceptionN]]):
发生以上多个异常中的一个,执行这块代码
......................
else:
如果没有异常执行这块代码
7.6.6 try-finally 语句
try-finally 语句无论是否发生异常都将执行最后的代码。
try:
<语句>
finally:
<语句> #退出try时总会执行
Raise
实例
#!/usr/bin/python
# -*- coding: GBK -*-
try:
fh = open("testfile", "w")
fh.write("这是一个测试文件,用于测试异常!!")
finally:
print ("Error: 没有找到文件或读取文件失败")
如果打开的文件没有可写权限,输出如下所示:
Error: 没有找到文件或读取文件失败
------------------
(program exited with code: 0)
请按任意键继续. . .
同样的例子也可以写成如下方式:
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
try:
fh = open("testfile", "w")
try:
fh.write("这是一个测试文件,用于测试异常!!")
finally:
print ("关闭文件")
fh.close()
except IOError:
print ("Error: 没有找到文件或读取文件失败")
当在try块中抛出一个异常,立即执行finally块代码。
关闭文件
------------------
(program exited with code: 0)
请按任意键继续. . .
7.6.7 异常的参数
一个异常可以带上参数,可作为输出的异常信息参数。
你可以通过except语句来捕获异常的参数,如下所示:
try:
正常的操作
......................
except ExceptionType, Argument:
你可以在这输出 Argument 的值...
变量接收的异常值通常包含在异常的语句中。在元组的表单中变量可以接收一个或者多个值。
元组通常包含错误字符串,错误数字,错误位置。
以下为单个异常的实例:
#!/usr/bin/python
# -*- coding: GBK -*-
# 定义函数
def temp_convert(var):
try:
return int(var)
except ValueError as Argument:
print("参数没有包含数字\n", Argument)
# 调用函数
v1=temp_convert("xyz")
print ("v1=",v1)
以上程序执行结果如下,提示在第十行,数据类型错误:
参数没有包含数字
invalid literal for int() with base 10: 'myhel'
v1= None
------------------
(program exited with code: 0)
请按任意键继续. . .
我们修改下,在调用函数处,把传入到函数的数据改为一个算式看看:
def temp_convert(var):
try:
return int(var)
except ValueError as Argument:
print("参数没有包含数字\n", Argument)
# 调用函数
v1=temp_convert(5*20)
print ("v1=",v1)
结果运行正常:
v1= 100
------------------
(program exited with code: 0)
请按任意键继续. . .
7.6.8 触发异常
我们可以使用raise语句自己触发异常
raise语法格式如下:
raise [Exception [, args [, traceback]]]
语句中 Exception 是异常的类型(例如,NameError)参数标准异常中任一种,args 是自已提供的异常参数。
最后一个参数是可选的(在实践中很少使用),如果存在,是跟踪异常对象。
一个异常可以是一个字符串,类或对象。 Python的内核提供的异常,大多数都是实例化的类,这是一个类的实例的参数。
定义一个异常非常简单,如下所示:
def functionName( level ): if level < 1: raise Exception("Invalid level!", level) # 触发异常后,后面的代码就不会再执行
注意:为了能够捕获异常,"except"语句必须有用相同的异常来抛出类对象或者字符串。
例如我们捕获以上异常,"except"语句如下所示:
try:
正常逻辑
except Exception,err:
触发自定义异常
else:
其余代码
实例
#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-# 定义函数def mye( level ):
if level < 1:
raise Exception("Invalid level!")
# 触发异常后,后面的代码就不会再执行
try:
mye(0) # 触发异常
except Exception as err:
print (1,err)
else:
print (2)
执行以上代码,输出结果为:
1 Invalid level!
------------------
(program exited with code: 0)
请按任意键继续. . .
7.6.9 用户自定义异常
通过创建一个新的异常类,程序可以命名它们自己的异常。异常应该是典型的继承自Exception类,通过直接或间接的方式。
以下为与RuntimeError相关的实例,实例中创建了一个类,基类为RuntimeError,用于在异常触发时输出更多的信息。
在try语句块中,用户自定义的异常后执行except块语句,变量 e 是用于创建Networkerror类的实例。
class Networkerror(RuntimeError):
def __init__(self, arg):
self.args = arg
在你定义以上类后,触发该异常,如下所示:
try:
raise Networkerror("Bad hostname")
except Networkerror as e:
print (e.args)
运行结果:
('B', 'a', 'd', ' ', 'h', 'o', 's', 't', 'n', 'a', 'm', 'e')
------------------
(program exited with code: 0)
请按任意键继续. . .
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