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文件与异常

程序运行时的数据都是临时的，程序关闭就没了。要把数据持久化保存，就需要读写文件。Python 提供了简洁的文件操作 API。

读取文件​

读取整个文件​

用 open() 打开文件，with 语句会自动关闭文件：

with open("data.txt") as f:
    content = f.read()
    print(content)

read() 返回文件的全部内容。注意文件末尾可能有个换行符，可以用 rstrip() 去掉：

with open("data.txt") as f:
    content = f.read().rstrip()
    print(content)

逐行读取​

大文件不适合一次性读进内存，可以逐行处理：

with open("data.txt") as f:
    for line in f:
        print(line.rstrip())

读取为列表​

with open("data.txt") as f:
    lines = f.readlines()

for line in lines:
    print(line.rstrip())

文件路径​

  • 相对路径：从当前工作目录算起，如 "data/members.txt"
  • 绝对路径：完整路径，如 /Users/alice/project/data.txt（macOS/Linux）或 C:/Users/alice/project/data.txt（Windows）

Windows 路径里的反斜杠在 Python 字符串里是转义符，可以用原始字符串：

path = r"C:/Users/alice/project/data.txt"

或者用正斜杠（Python 会自动处理）：

path = "C:/Users/alice/project/data.txt"

写入文件​

打开文件时指定模式：

  • "r"：读取（默认）
  • "w"：写入，会覆盖原有内容
  • "a"：追加，在文件末尾添加
  • "r+"：读写
# 写入（覆盖）
with open("output.txt", "w") as f:
    f.write("第一行\n")
    f.write("第二行\n")

# 追加
with open("output.txt", "a") as f:
    f.write("第三行\n")

注意： "w" 模式会清空原有内容，用之前确认不需要保留旧数据。

异常处理​

程序运行中可能遇到各种错误，比如文件不存在、权限不足等。用 try-except 捕获异常，让程序优雅地处理错误：

try:
    with open("不存在的文件.txt") as f:
        content = f.read()
except FileNotFoundError:
    print("文件不存在")

常见异常类型​

异常说明
FileNotFoundError文件或目录不存在
PermissionError权限不足
ZeroDivisionError除以零
ValueError值类型错误
TypeError类型不匹配

else 和 finally​

else 块在没有异常时执行，finally 块无论有无异常都执行：

try:
    result = 10 / num
except ZeroDivisionError:
    print("不能除以零")
else:
    print(f"结果是 {result}")
finally:
    print("计算结束")

静默处理​

有时候不想做任何处理，只是跳过错误：

try:
    with open("optional.txt") as f:
        content = f.read()
except FileNotFoundError:
    pass   # 什么都不做，继续执行

JSON 数据​

JSON 是网络传输和配置文件最常用的数据格式。Python 用 json 模块处理：

import json

# 写入 JSON
data = {
    "name": "Alice",
    "skills": ["Python", "Rust"],
    "score": 92.5,
}

with open("data.json", "w") as f:
    json.dump(data, f, indent=2)

生成的 data.json：

{
  "name": "Alice",
  "skills": ["Python", "Rust"],
  "score": 92.5
}

读取 JSON：

with open("data.json") as f:
    data = json.load(f)

print(data["name"])     # Alice
print(data["skills"])   # ['Python', 'Rust']

json.dump() 和 json.load() 分别用于文件对象，json.dumps() 和 json.loads() 用于字符串。