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Python——文件、异常、模块与包

news 2025/5/16 7:49:29

文件相关

文件打开模式

文件读取方法

文件写入方法

异常相关

异常处理的基本结构

异常的分类

捕获异常

异常的传递性

异常处理的高级用法

异常处理的最佳实践

常见的内置异常

自定义异常

异常处理的注意事项

模块相关

模块的基本概念

模块的导入方式

特殊变量

模块的搜索路径

模块的加载机制

模块的重新加载

包的使用

模块的命名空间

模块的文档字符串

模块的初始化代码

文件相关

文件打开模式

r：只读模式。文件必须存在，否则会报错。
w：写入模式。如果文件存在，会清空内容；如果文件不存在，会创建新文件。
a：追加模式。如果文件存在，会在文件末尾追加内容；如果文件不存在，会创建新文件。
x：独占写模式。如果文件存在，会报错；如果文件不存在，会创建新文件。
b：二进制模式。用于读写二进制文件，如图片、视频等。
+：更新模式。用于读写文件，结合其他模式使用，如 r+、w+、a+。

文件读取方法

read()：读取文件的全部内容，返回一个字符串。
read(size)：读取指定数量的字符（或字节，如果是二进制模式）。
readlines()：读取文件的所有行，返回一个列表，每行是一个字符串。
readline()：读取文件的一行，返回一个字符串。
for line in f：逐行读取文件内容，适合处理大文件，不会占用大量内存。

文件写入方法

write()：写入字符串内容。写入的内容会积攒在程序的内存中（缓冲区），直到调用 flush() 或关闭文件时才会真正写入文件。
writelines()：写入一个字符串列表。列表中的每个元素都会被写入文件，但不会自动添加换行符。

文件关闭

close()：关闭文件，释放文件资源。如果文件已关闭，再次调用 close() 不会报错。
with open()：上下文管理器，自动管理文件的打开和关闭，代码更简洁。

文件指针

文件指针表示文件当前的读写位置。
f.tell()：获取当前文件指针的位置。
f.seek(offset, whence)：移动文件指针。
- offset：偏移量。
- whence：
  - 0：从文件开头开始计算（默认值）。
  - 1：从当前位置开始计算。
  - 2：从文件末尾开始计算。

文件编码

文件编码指定文件中字符的编码方式。
常见的编码方式：
- utf-8：支持多种字符，包括非 ASCII 字符（如中文）。
- ascii：仅支持 ASCII 字符。
- gbk：中文操作系统常用的编码方式。

文件操作中的异常处理

文件操作可能会抛出异常，如 FileNotFoundError、PermissionError、IOError 等。
使用 try-except 块可以捕获并处理这些异常。

文件操作的应用

统计字数：
- 使用 count() 方法统计某个单词的出现次数。
- 使用 for 循环逐行读取文件内容，统计单词的出现次数。
文件内容的修改：
- 读取文件内容，修改后再写入文件。
文件内容的排序：
- 读取文件内容，排序后再写入文件。

文件操作的注意事项

确保文件路径正确，否则可能会报错。
在写入文件时，注意文件的编码方式，避免出现编码错误。
使用 with open() 语句可以自动管理文件的打开和关闭，避免忘记关闭文件。
在处理大文件时，逐行读取文件内容可以避免占用大量内存。

import time
'''
文件操作：打开、读写、关闭
'''
'''
1.open()函数
open(name,mode,encoding)
mode:r:只读w:写入 ，文件存在时会清空内容a:追加
'''
f=open("file.txt","r",encoding="UTF-8")
print(type(f))   # 文件_io.TextIOWrapper类型
'''
2.读取文件
read()
readlines()
readline()
for循环读取行
'''
readf1=f.read()
print((type(readf1)))      # 字符串str类型
print(readf1)
readf2=f.read(2) # 此时输出为空，因为文件指针已经在末尾，返回空字符串
print(readf2)
with open('file.txt', 'r') as f:readf2 = f.read(5)print(readf2)# with 语句可以自动管理文件的打开和关闭f=open("file.txt","r",encoding="UTF-8")
readlinesf=f.readlines()
print(type(readlinesf))  # 列表list类型
print(readlinesf)f=open("file.txt","r",encoding="UTF-8")
readlinef=f.readline()
print(type(readlinef))   # 字符串str类型
print(readlinef)#for循环读取行
f=open("file.txt","r",encoding="UTF-8")
for line in f:print(line)  #换行也被读取为一个空行'''
文件的写入：
write() 内容积攒在程序的内存中（缓冲区）
writelines()
flush() 内容真正写入文件   f.close()内置了flush的内容
'''
f=open("file.txt","w",encoding="UTF-8")
f.write("hello world!\n")
f.write("hello python!\n")
f.flush()
#writelines()
lines = ["Appending new line 1.\n","Appending new line 2.\n"
]
with open("file.txt", "a", encoding="utf-8") as f:f.writelines(lines)'''
文件指针操作
seek(offset,whence)移动指针
tell()输出指针位置
'''
f=open("file.txt","rb")  #需要二进制模式，二进制模式不能指定编码方式
f.seek(-10, 2)  # 从文件末尾向前移动5个字符
print(f.tell())  # 输出文件指针的位置
content = f.read()  # 从当前位置读取到文件末尾
print(content)  # 输出读取的内容'''
关闭文件对象 close()
'''
f.close()
time.sleep(5)  #暂停（s）'''
with open() as f 语法操作
'''
with open("file.txt","a",encoding="utf-8") as f:f.write("\nAppending new line.\n")   #追加内容'''
应用：统计字数
'''
#1.count()
f=open("file.txt","r",encoding="UTF-8")
content=f.read()
cn=content.count("hello")
print(f"hello出现了{cn}次")
f.close()
#2.for循环
f=open("file.txt","r",encoding="UTF-8")
cn=0
for line in f:line=line.strip()words=line.split(" ")for word in words:if word == "hello":cn+=1
print(f"hello出现了{cn}次")