PYTHON从入门到实践10-文件操作与异常

# 【1】文件路径 绝对路径、相对路径（相对路径./可以省略）
# 【2】读取文件
import json

try:
    with open("1.txt", 'r', encoding='utf-8') as f:
        print(f.read().strip())
except Exception as e:
    print("文件不存在", e)
    # 【3】写入文件
try:
    with open("1.txt", 'w', encoding='utf-8') as f:
        f.write("\n床前明月光，疑是地上霜。\n举头望明月，低头思故乡。\n")
except Exception as e:
    print(f"保存备份文件失败: {str(e)}")

try:
    with open("1.txt", 'r', encoding='utf-8') as f:
        print(f.read().strip())
except Exception as e:
    print("文件不存在", e)
# json的方式读取和存储
try:
    with open("2.txt", 'r', encoding='utf-8') as f:
        read_res = str(json.loads(f.read().strip()))
        print("读取的结果为：" + read_res)
except Exception as e:
    print("文件不存在", e)

try:
    with open("2.txt", 'w', encoding='utf-8') as f:
        temp_json = [
            {"name": "张三"},
            {"name": "李四"},
        ]
        f.write(json.dumps(temp_json, ensure_ascii=False))
except Exception as e:
    print(f"保存备份文件失败: {str(e)}")
# 【3】异常 try except
try:
    i = 2 / 0
except Exception as e:
    print(f"计算发生错误：{str(e)}")

一、文件路径：绝对路径与相对路径

在Python文件操作中，理解文件路径是第一步。文件路径主要分为两种类型：

1. 绝对路径：从根目录开始的完整路径，如C:\Users\Name\file.txt（Windows）或/home/name/file.txt（Linux/Mac）

2. 相对路径：相对于当前工作目录的路径

   • ./file.txt - 当前目录下的文件（./可以省略）

   • ../file.txt - 上级目录下的文件

   • subdir/file.txt - 当前目录子文件夹中的文件

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# 使用相对路径打开文件（省略./）
with open("1.txt", 'r', encoding='utf-8') as f:
    content = f.read()

二、文件读取与写入操作

1. 基本文件操作

Python使用open()函数进行文件操作，基本模式包括：

• 'r'：读取（默认）

• 'w'：写入（会覆盖现有内容）

• 'a'：追加

• 'x'：独占创建

• 'b'：二进制模式

• '+'：读写模式

安全读取文件的推荐做法：

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try:
    with open("1.txt", 'r', encoding='utf-8') as f:
        print(f.read().strip())  # strip()移除首尾空白字符
except Exception as e:
    print("文件不存在", e)

写入文件示例：

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try:
    with open("1.txt", 'w', encoding='utf-8') as f:
        f.write("\n床前明月光，疑是地上霜。\n举头望明月，低头思故乡。\n")
except Exception as e:
    print(f"保存文件失败: {str(e)}")

2. 使用上下文管理器（with语句）

with语句会自动处理文件的打开和关闭，即使在操作过程中发生异常也能确保文件被正确关闭，这是最推荐的文件操作方式。

三、JSON文件处理

Python内置的json模块可以方便地处理JSON数据。

JSON读取：

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import json

try:
    with open("2.txt", 'r', encoding='utf-8') as f:
        data = json.loads(f.read().strip())
        print("读取的结果为：" + str(data))
except Exception as e:
    print("文件不存在", e)

JSON写入：

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try:
    with open("2.txt", 'w', encoding='utf-8') as f:
        temp_json = [
            {"name": "张三"},
            {"name": "李四"},
        ]
        json.dump(temp_json, f, ensure_ascii=False)  # 直接写入文件
        # 或者使用json.dumps() + f.write()
except Exception as e:
    print(f"保存JSON文件失败: {str(e)}")

关键参数说明：

• ensure_ascii=False：确保中文字符正常显示而不是Unicode转义

• indent=4：美化输出，增加缩进（可选）

四、异常处理机制

Python使用try-except块处理异常，这是编写健壮代码的关键。

基本异常处理：

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try:
    i = 2 / 0  # 这会引发ZeroDivisionError
except Exception as e:
    print(f"计算发生错误：{str(e)}")

更完整的异常处理结构：

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try:
    # 尝试执行的代码
    with open("data.txt", 'r') as f:
        data = f.read()
except FileNotFoundError:
    print("文件未找到，请检查路径")
except PermissionError:
    print("没有文件访问权限")
except Exception as e:
    print(f"发生未知错误: {str(e)}")
else:
    print("文件读取成功！")
finally:
    print("操作完成，无论成功与否都会执行")

五、最佳实践与常见问题

1. 编码问题：总是明确指定文件编码（推荐UTF-8）

2. 资源管理：始终使用with语句自动管理文件资源

3. 异常处理：针对不同异常类型分别处理，不要笼统捕获所有异常

4. 文件存在检查：操作前可用os.path.exists()检查，但注意竞态条件

5. 大文件处理：对于大文件，使用逐行读取或分块读取

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# 大文件处理示例
with open('large_file.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    for line in f:  # 逐行读取，内存友好
        process_line(line)

结语

掌握Python文件操作和异常处理是每个Python开发者的基本功。通过本文介绍的技术，你可以安全、高效地进行各种文件操作，并优雅地处理可能出现的异常情况。记住，良好的异常处理习惯不仅能防止程序崩溃，还能提供更友好的用户体验和更有效的调试信息。