Python文件和异常处理打开、读写和关闭文件详解

文件和异常处理是 Python 编程中非常重要的概念。在本篇文章中，我们将详细讲解如何打开、读写和关闭文件，以及如何处理异常。

文件操作

在 Python 中，可以使用内置的 open() 函数打开文件。open() 函数需要两个参数：文件名和打开模式。打开模式可以是只读、写入、追加等。默认情况下，open() 函数以只读模式打开文件。

下面是一些常用的打开模式：

• 'r'：只读模式（默认）。
• 'w'：写入模式，覆盖原有内容。
• 'x'：独占写入模式，如果文件已存在则打开失败。
• 'a'：追加模式，在文件末尾添加新内容。
• 'b'：二进制模式。
• 't'：文本模式（默认）。

要打开一个文件，可以使用以下代码：

file = open('example.txt', 'r')

这将打开一个名为 example.txt 的文件，并将其赋值给变量 file。如果文件不存在，将会抛出一个 FileNotFoundError 异常。

要读取文件内容，可以使用以下代码：

content = file.read()
print(content)

这将读取文件的所有内容并将其打印到控制台。read() 方法也可以传递一个整数参数，指定要读取的字节数。例如，可以使用以下代码读取文件的前 100 个字节：

content = file.read(100)
print(content)

要写入文件，可以使用以下代码：

file = open('example.txt', 'w')
file.write('Hello, World!')

这将打开 example.txt 文件，并将字符串 'Hello, World!' 写入该文件。如果文件已经存在，则会覆盖原有内容。

在写入完成后，必须将文件关闭。可以使用以下代码关闭文件：

file.close()

异常处理

在 Python 中，异常是一种事件，该事件在程序执行期间发生，并且打破了程序的正常流程。Python 通过引发异常来处理错误。异常处理是一种使程序更健壮的技术。

可以使用 try-except 语句捕获异常。try 语句包含可能引发异常的代码，而 except 语句则指定在出现异常时应执行的代码。

下面是一个简单的例子，演示了如何使用 try-except 语句：

try:
    x = 1 / 0
except ZeroDivisionError:
    print('division by zero')

这将尝试将 1 除以 0，这显然是一个错误。由于除以零是一个 ZeroDivisionError 异常，因此 except 语句将捕获该异常并打印一条错误消息。

try-except 语句还可以包含多个 except 语句，以处理不同类型的异常。

try:
    x = 1 / 0
except ZeroDivisionError:
    print('division by zero')
except TypeError:
    print('type error')
except Exception as e:
    print('unknown error:', e)
   

在此示例中，try 语句尝试将 1 除以 0，这是一个 ZeroDivisionError。由于我们在 except 语句中指定了该异常类型，因此程序将执行第一个 except 语句。如果出现其他类型的异常，例如 TypeError，程序将执行第二个 except 语句。如果出现未知的异常，程序将执行最后一个 except 语句。

除了 try-except 语句之外，还有其他几种处理异常的方法。例如，可以使用 raise 语句手动引发异常：

x = -1
if x < 0:
    raise Exception('x must be positive')

这将引发一个异常，其消息为 'x must be positive'。

还可以使用 finally 语句定义代码块，这些代码块将在 try-except 语句执行后始终运行：

try:
    x = open('example.txt')
    content = x.read()
except FileNotFoundError:
    print('file not found')
finally:
    x.close()

在此示例中，try 语句尝试打开 example.txt 文件并读取其内容。如果文件不存在，则 except 语句将打印一条错误消息。无论 try 语句是否引发异常，finally 语句都将关闭文件。这确保了程序始终在使用文件后正确地关闭它。

综上所述，文件和异常处理是 Python 编程中非常重要的概念。了解如何打开、读写和关闭文件以及如何处理异常，可以使程序更健壮，更可靠。

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