[搬运+翻译][从零学编程]Python3Ⅳ：异常 & 文件

本帖最后由 45gfg9 于 2020-3-20 09:40 编辑

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1 异常

1.1 异常（一）

你之前已经见过[ruby=exceptions]异常[/ruby]了。如果你的代码出事，例如运行不正确的代码或处理不正确的输入时，就会产生异常，程序立即停止。
下面的代码通过尝试计算7 / 0来产生一个ZeroDivisionError。

num1 = 7

num2 = 0

print(num1/num2)

输出：

>>>

ZeroDivisionError: division by zero

>>>

Part题：
异常是什么？
A. 变量
B. 程序出错时产生的事件
C. 函数

1.2 异常（二）

由于不同的出错原因，会产生不同的异常。
常见的异常有：
ImportError：导入失败
IndexError：访问列表时索引越界
NameError：使用了未知的变量名
SyntaxError：代码不能被正确解析
TypeError：调用函数时传递了不恰当类型的值
ValueError：调用函数时传递了恰当类型但有不恰当的值的值

Python还有一些内置异常，例如ZeroDivisionError和OSError。第三方库也常常定义自己的异常。

Part题：
下面代码会跑出什么异常？

print("7" + 4)

A. ValueError
B. TypeError
C. ZeroDivisionError

2 异常处理

2.1 异常处理（一）

若要处理异常，或在发生异常时执行特定代码，你可以用try/except语句。
try语句块包含着可能会抛出某种异常的代码。如果那种异常发生了，try代码块停止执行，转而执行except代码块。如果异常没有发生，那么except代码块不会运行。
举例：

try:

   num1 = 7

   num2 = 0

   print (num1 / num2)

   print("Done calculation")

except ZeroDivisionError:

   print("An error occurred")

   print("due to zero division")

结果：

>>>

An error occurred

due to zero division

>>>

上面的代码中，except语句标明了要处理的异常类型（本例中是ZeroDivisionError）。

Part题：
下面代码的输出是？

try:

  variable = 10

  print (10 / 2)

except ZeroDivisionError:

  print("Error")

print("Finished")

Error

Finished

5.0

5.0

Finished

2.2 异常处理（二）

一个try语句可以有几个except语句来处理不同的异常。
一个except语句也可以处理多种异常，通过将异常列表写进括号内。

try:

   variable = 10

   print(variable + "hello")

   print(variable / 2)

except ZeroDivisionError:

   print("Divided by zero")

except (ValueError, TypeError):

   print("Error occurred")

结果：

>>>

Error occurred

>>>

Part题：
下面代码的输出是？

try:

  meaning = 42

  print(meaning / 0)

  print("the meaning of life")

except (ValueError, TypeError):

  print("ValueError or TypeError occurred")

except ZeroDivisionError:

  print("Divided by zero")

Divided by zero

ValueError or TypeError occurred

ValueError or TypeError occurred

Divided by zero

2.3 异常处理（三）

一个不标注异常类型的except语句会处理所有异常。应该少用这种语法，因为有时这会捕获未预料到的异常并掩盖出现的错误。
举例：

try:

   word = "spam"

   print(word / 0)

except:

   print("An error occurred")

输出：

>>>

An error occurred

>>>

异常处理在与用户输入打交道时往往会很有用。

Part题：
填空以处理所有可能的异常。

____

  num1 = input(":")

  num2 = input(":")

  print(float(num1)/float(num2))

_______

  print("Invalid input")

3 finally

3.1 finally（一）

如果要保证某些代码不管有没有异常都要运行，可以使用finally语句。finally语句置于try/except语句的最后。finally代码块会在try代码块或except代码块执行后执行。

try:

   print("Hello")

   print(1 / 0)

except ZeroDivisionError:

   print("Divided by zero")

finally:

   print("This code will run no matter what")

输出：

>>>

Hello

Divided by zero

This code will run no matter what

>>>

Part题：
下面代码的输出是？

try:

  print(1)

except:

  print(2)

finally:

  print(3)

1

3

3.2 finally（二）

即使之前有一个未被捕获的异常发生，finally代码块也会运行。

try:

   print(1)

   print(10 / 0)

except ZeroDivisionError:

   print(unknown_var)

finally:

   print("This is executed last")

结果

>>>

1

This is executed last



ZeroDivisionError: division by zero

During handling of the above exception, another exception occurred:

NameError: name 'unknown_var' is not defined

>>>

Part题：
用选项填空，组成一个完整的try/except/finally块。

______

  print(1)

______

  print(2)

______

  print(42)

try: finally: except:

4 抛出异常

4.1 抛出异常（一）

用raise语句抛出异常。

print(1)

raise ValueError

print(2)

输出

>>>

1

ValueError

>>>

你必须指出要抛出的异常类型。

Part题：
下面的代码会产生什么错误？

try:

  print(1 / 0)

except ZeroDivisionError:

  raise ValueError

A. 没有
B. ValueError
C. ZeroDivisionError
D. ZeroDivisionError和ValueError

4.2 抛出异常（二）

异常可以带着一些描述信息被抛出。例

name = "123"

raise NameError("Invalid name!")

输出

>>>

NameError: Invalid name!

>>>

Part题：
填空，如果输入是负数，就抛出一个ValueError异常。

num = input(":")

if float(num) _ 0:

  _____ ValueError("Negative!")

4.3 抛出异常（三）

在except块中，可以不加参数的使用raise语句来重抛出任意它捕获的异常。
举例：

try:

   num = 5 / 0

except:

   print("An error occurred")

   raise

结果：

>>>

An error occurred



ZeroDivisionError: division by zero

>>>

Part题：
在except块之外能使用raise语句么？

5 断言

5.1 断言（一）

[ruby=assertion]断言[/ruby]是一种合理性检查，你可以在测试完程序后启用或关闭。
先测试一个表达式，如果结果为假，就抛出异常。
断言用assert语句来执行。

print(1)

assert 2 + 2 == 4

print(2)

assert 1 + 1 == 3

print(3)

结果：

>>>

1

2

AssertionError

>>>

程序员常在函数起始放置断言检验输入是否有效，并在调用函数后检测输出是否有效。

Part题：
下面代码输出的最大数是？

print(0)

assert "h" != "w"

print(1)

assert False

print(2)

assert True

print(3)

5.2 断言（二）

assert可以有第二个参数，当断言失败时作为实参传递给AssertionError。

temp = -10

assert (temp >= 0), "Colder than absolute zero!"

输出

>>>

AssertionError: Colder than absolute zero!

>>>

AssertionError与任何其他异常一样可以用try-except语句捕获，但如果不处理的话，它会中止程序执行。

Part题：
填空定义一个有一个参数的函数。断言这个参数必须是正数。

___ my_func(x):

  ______ x > 0, "Error!"

  print(x)

6 打开文件

6.1 打开文件（一）

你可以用Python读写文件内容。
文本文件是最容易操作的。但在编辑文件之前，我们必须先用open函数打开一个文件。

myfile = open("filename.txt")

open函数的参数是文件的路径。如果文件在当前程序路径下，你可以只写文件名。

Part题：
哪个函数用来访问文件？

6.2 打开文件（二）

你可以在open函数的第二个参数中指定打开文件的模式。

传入"r"代表将文件以读取方式打开。这是默认值。
传入"w"代表将文件以写入模式打开，这会覆写文件。
传入"a"代表追加模式，在文件末尾加入新内容。

模式后加"b"将文件以二进制模式打开，用来操作非文本文件（例如图像或音频文件）。
举例：

# 写模式

open("filename.txt", "w")



# 读模式

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

open("filename.txt")



# 二进制写模式

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

在上面的模式中用+号会赋予对文件额外的操作权限。例如，r+将文件以读写模式打开。

Part题：
用选项填空，以二进制读模式打开"test.bin"文件。

file = open(______, ______)

"w" "r" "b" "rb" "test.bin" "test.txt"

6.3 打开文件（三）

打开并操作文件后，你应该记得关闭它。
用文件对象的close方法这么做。

file = open("filename.txt", "w")

# do stuff to the file

file.close()

之后会讲如何读写文件内容。

Part题：
如何关闭文件对象text_file？
A. text_file.close()
B. close(text_file)
C. close("text_file")

7 读取文件

7.1 读取文件（一）

以读模式打开的文件的内容可以用read方法读取。

file = open("filename.txt", "r")

cont = file.read()

print(cont)

file.close()

这会输出"filename.txt"文件的内容。

Part题：
重排下列代码，打开文件，读取并输出文件内容，之后关闭文件。

1. file = open("test.txt")

2. cont = file.read()

3. file.close()

4. print(cont)

7.2 读取文件（二）

若要定量读取文件，你可以给read方法提供一个数作为参数。这会决定要读取的字节数。
你可以对同一个文件对象调用很多次read来逐字节读取文件。不加参数时，read返回所有剩余的文件内容。

file = open("filename.txt", "r")

print(file.read(16))

print(file.read(4))

print(file.read(4))

print(file.read())

file.close()

传递负数参数与不传递参数一样，返回剩余的所有内容。

Part题：
如果每个字符为一字节，下面的代码每一行会输出几个字符？

file = open("filename.txt", "r")

for i in range(21):

  print(file.read(4))

file.close()

7.3 读取文件（三）

如果所有的文件内容都读取完了，任何继续尝试从文件读取的行为会返回空字符串，因为你尝试从文件末读内容。

file = open("filename.txt", "r")

file.read()

print("Re-reading")

print(file.read())

print("Finished")

file.close()

结果：

>>>

Re-reading



Finished

>>>

与不传参一样，负参数返回所有内容。

Part题：
填空打开文件，读取其内容并输出内容长度。

file = ____ ("filename.txt", "r")

str = file.____()

print(len(str))

file.close()

7.4 读取文件（四）

若要读取文件的每一行，可以用readlines方法返回一个列表，列表元素是文件的每一行内容。
举例：

file = open("filename.txt", "r")

print(file.readlines())

file.close()

结果：

>>>

['Line 1 text \n', 'Line 2 text \n', 'Line 3 text']

>>>

你也可以用一个for循环迭代文件每行的内容。

file = open("filename.txt", "r")



for line in file:

    print(line)



file.close()

结果：

>>>

Line 1 text



Line 2 text



Line 3 text

>>>

在输出中，每一行又被一个空行所隔开，因为print函数在输出后又会添加一个换行。

Part题：
如果file.txt文件有7行，那么下面的表达式返回什么？

len(open("test.txt").readlines())

8 写入文件

8.1 写入文件（一）

用write方法可以将一个字符串写入文件。
例：

file = open("newfile.txt", "w")

file.write("This has been written to a file")

file.close()



file = open("newfile.txt", "r")

print(file.read())

file.close()

结果：

>>>

This has been written to a file

>>>

如果文件不存在，"w"模式会创建它。

Part题：
哪一行会将"Hello world!"写入文件？
A. write(file, "Hello world!")
B. file.write("Hello world!")
C. write("Hello world!", file)

8.2 写入文件（二）

当文件以写模式打开时，现有文件的内容会被删除。

file = open("newfile.txt", "r")

print("Reading initial contents")

print(file.read())

print("Finished")

file.close()



file = open("newfile.txt", "w")

file.write("Some new text")

file.close()



file = open("newfile.txt", "r")

print("Reading new contents")

print(file.read())

print("Finished")

file.close()

输出

>>>

Reading initial contents

some initial text

Finished

Reading new contents

Some new text

Finished

>>>

如你所见，文件内容被覆写了。

Part题：
如果将一个文件以读模式打开后立即关闭会怎么样？
A. 文件被写入一个空行
B. 文件内容被删除
C. 无事发生

8.3 写入文件（三）

write方法调用成功时返回实际写入的字节数。

msg = "Hello world!"

file = open("newfile.txt", "w")

amount_written = file.write(msg)

print(amount_written)

file.close()

输出：

>>>

12

>>>

若要写入非字符串对象，你需要先将其转换为字符串。

Part题：
如果一次文件写入操作成功，下面哪个语句会计算为真？
A. file.write(msg) == True
B. file.write(msg) == msg
C. file.write(msg) == len(msg)

9 运用文件

9.1 运用文件（一）

使用文件后永远关闭文件以防止资源浪费是好习惯。一种方法是用try和finally。

try:

   f = open("filename.txt")

   print(f.read())

finally:

   f.close()

这会保证即使有错误发生，文件也会被关闭。

Part题：
下面代码中会调用close()方法吗？

try:

  f = open("filename.txt")

  print(f.read())

  print(1 / 0)

finally:

  f.close()

9.2 运用文件（二）

另一种方法使用with语句。这会创建一个临时变量（通常叫f），只在with语句块内能访问。

with open("filename.txt") as f:

   print(f.read())

在with块执行结束后，即使出错，文件也会被自动关闭。

Part题：
填空创建一个有效的with语句块，并读取文件内容。

____ open("test.txt") __ f:

  print(f.____())

期末考试

1. 下面代码不会输出哪个数字？

try:

  print(1)

  print(20 / 0)

  print(2)

except ZeroDivisionError:

  print(3)

finally:

  print(4)

A. 2
B. 3
C. 4

2. 将文件以二进制读模式打开。

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

3. 填空尝试打开并读取文件。若有异常产生，输出错误信息。

try:

  ____ open("test.txt") as _:

    print(f.read())

_______

  print("Error")

4. 下面代码输出的最大数是？

try:

  print(1)

  assert 2 + 2 == 5

except AssertionError:

  print(3)

except:

  print(4)

[搬运+翻译][从零学编程]Python3Ⅳ：异常 & 文件

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