一、open() 函數

Python open() 函數用於打開一個文件，並返回文件對象，在對文件進行處理過程都需要使用到這個函數，如果該文件無法被打開，會拋出 OSError。

注意：使用 open() 函數一定要保證關閉文件對象，即調用 close() 函數。

open() 函數常用形式是接收兩個參數：文件名(file)和模式(mode)。

open(file, mode='r')

完整的語法格式爲：

open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)

參數說明:

file: 必需，文件路徑（相對或者絕對路徑）。
mode: 可選，文件打開模式
buffering: 設置緩衝
encoding: 一般使用utf8
errors: 報錯級別
newline: 區分換行符
closefd: 傳入的file參數類型
opener:

mode 參數有：

模式	描述
t	文本模式 (默認)。
x	寫模式，新建一個文件，如果該文件已存在則會報錯。
b	二進制模式。
+	打開一個文件進行更新(可讀可寫)。
U	通用換行模式（不推薦）。
r	以只讀方式打開文件。文件的指針將會放在文件的開頭。這是默認模式。
rb	以二進制格式打開一個文件用於只讀。文件指針將會放在文件的開頭。這是默認模式。一般用於非文本文件如圖片等。
r+	打開一個文件用於讀寫。文件指針將會放在文件的開頭。
rb+	以二進制格式打開一個文件用於讀寫。文件指針將會放在文件的開頭。一般用於非文本文件如圖片等。
w	打開一個文件只用於寫入。如果該文件已存在則打開文件，並從開頭開始編輯，即原有內容會被刪除。如果該文件不存在，創建新文件。
wb	以二進制格式打開一個文件只用於寫入。如果該文件已存在則打開文件，並從開頭開始編輯，即原有內容會被刪除。如果該文件不存在，創建新文件。一般用於非文本文件如圖片等。
w+	打開一個文件用於讀寫。如果該文件已存在則打開文件，並從開頭開始編輯，即原有內容會被刪除。如果該文件不存在，創建新文件。
wb+	以二進制格式打開一個文件用於讀寫。如果該文件已存在則打開文件，並從開頭開始編輯，即原有內容會被刪除。如果該文件不存在，創建新文件。一般用於非文本文件如圖片等。
a	打開一個文件用於追加。如果該文件已存在，文件指針將會放在文件的結尾。也就是說，新的內容將會被寫入到已有內容之後。如果該文件不存在，創建新文件進行寫入。
ab	以二進制格式打開一個文件用於追加。如果該文件已存在，文件指針將會放在文件的結尾。也就是說，新的內容將會被寫入到已有內容之後。如果該文件不存在，創建新文件進行寫入。
a+	打開一個文件用於讀寫。如果該文件已存在，文件指針將會放在文件的結尾。文件打開時會是追加模式。如果該文件不存在，創建新文件用於讀寫。
ab+	以二進制格式打開一個文件用於追加。如果該文件已存在，文件指針將會放在文件的結尾。如果該文件不存在，創建新文件用於讀寫。

默認爲文本模式，如果要以二進制模式打開，加上 b 。

1、寫入和讀取文件

content = 'Python與Linux自動化運維'
with open('read.txt',mode='w',encoding='utf-8') as f:
    f.write(content)

with open('read.txt',mode='r',encoding='utf-8') as f:
    print(f.read())

執行結果：

Python與Linux自動化運維

分析一下

2、追加文件內容

with open('read.txt',mode='a',encoding='utf-8') as f:
    f.write('\nhello word\t你好')

with open('read.txt',mode='r',encoding='utf-8') as f:
    print(f.read())

輸出結果

Python與Linux自動化運維
hello word    你好

分析一下

3、讀取圖片和視頻（二進制）

（1）圖片

img = ''
with open(r"E:\軟件\360壁紙\323244.jpg",mode='rb') as f:
    img = f.read()
    with open('11.jpg',mode='wb') as f1:
        f1.write(img)

可查看到讀取圖片

（2）視頻

with open(r'C:\Users\huawei\Desktop\11.ts',mode='rb') as f:
    video = f.read()
    with open('11.ts',mode='wb') as f1:
        f1.write(video)

可查看到讀取視頻（需在文件路徑中查看）

點開即可查看視頻

二、文件的異常

1、什麼是異常？

異常即是一個事件，該事件會在程序執行過程中發生，影響了程序的正常執行。

一般情況下，在Python無法正常處理程序時就會發生一個異常。

異常是Python對象，表示一個錯誤。

當Python腳本發生異常時我們需要捕獲處理它，否則程序會終止執行。

2、異常處理

捕捉異常可以使用try/except語句。

try/except語句用來檢測try語句塊中的錯誤，從而讓except語句捕獲異常信息並處理。

如果你不想在異常發生時結束你的程序，只需在try裏捕獲它。

語法：

以下爲簡單的try....except...else的語法：

try:
<語句>        #運行別的代碼
except <名字>：
<語句>        #如果在try部份引發了'name'異常
except <名字>，<數據>:
<語句>        #如果引發了'name'異常，獲得附加的數據
else:
<語句>        #如果沒有異常發生

try的工作原理是，當開始一個try語句後，python就在當前程序的上下文中作標記，這樣當異常出現時就可以回到這裏，try子句先執行，接下來會發生什麼依賴於執行時是否出現異常。

如果當try後的語句執行時發生異常，python就跳回到try並執行第一個匹配該異常的except子句，異常處理完畢，控制流就通過整個try語句（除非在處理異常時又引發新的異常）。
如果在try後的語句裏發生了異常，卻沒有匹配的except子句，異常將被遞交到上層的try，或者到程序的最上層（這樣將結束程序，並打印默認的出錯信息）。
如果在try子句執行時沒有發生異常，python將執行else語句後的語句（如果有else的話），然後控制流通過整個try語句。

（1）異常處理

你可以不帶任何異常類型使用except，如下實例：

try:
    正常的操作
   ......................
except:
    發生異常，執行這塊代碼
   ......................
else:
    如果沒有異常執行這塊代碼

以上方式try-except語句捕獲所有發生的異常。但這不是一個很好的方式，我們不能通過該程序識別出具體的異常信息。因爲它捕獲所有的異常。

實例

try:
    #正常的代碼
    with open(r'E:\軟件\360壁紙\32324.jpg',mode='rb') as f:
        img = f.read()
        with open('b.jpg',mode='wb') as f1:
            f1.write(img)
except FileNotFoundError:
    #出現錯誤後執行的代碼
    print('文件路徑錯誤')

輸出結果：

文件路徑錯誤

（2）0做除數的錯誤

try:
    # 根據運算符號確定運算規則
    if opt == '+':
        result = one + two
    elif opt == '-':
        result = one - two
    elif opt == '*':
        result = one * two
    elif opt == '/':
        if two ==0:
            print('0不能做除數')
        result = one /two

    print(result)
except ZeroDivisionError:
    print('需不能做除數!')

輸出結果：

請輸入第一個數:1
請輸入運算符號:/
請輸入第二個數:0
0不能做除數
需不能做除數!

（3）索引溢出的錯誤

使用except而帶多種異常類型

你也可以使用相同的except語句來處理多個異常信息，如下所示：

try:
    正常的操作
   ......................
except(Exception1[, Exception2[,...ExceptionN]]]):
   發生以上多個異常中的一個，執行這塊代碼
   ......................
else:
    如果沒有異常執行這塊代碼

實例

try:
    num = input('請輸入數字')
    print (num+str(10))
except BaseException:
    print('輸入類型錯誤! ')
else:
    print('hello')

輸出結果：

請輸入數字11
1110
hello

（4）try-finally 語句

try-finally 語句無論是否發生異常都將執行最後的代碼。

try:
<語句>
finally:
<語句>    #退出try時總會執行
raise

實例

try:
    fh = open("testfile", "w")
    fh.write("這是一個測試文件，用於測試異常!!")
finally:
    print "Error: 沒有找到文件或讀取文件失敗"

輸出結果：

$ python test.py 
Error: 沒有找到文件或讀取文件失敗

同樣的例子也可以寫成如下方式：

try:
    fh = open("testfile", "w")
    try:
        fh.write("這是一個測試文件，用於測試異常!!")
    finally:
        print "關閉文件"
        fh.close()
except IOError:
    print "Error: 沒有找到文件或讀取文件失敗"

當在try塊中拋出一個異常，立即執行finally塊代碼。

finally塊中的所有語句執行後，異常被再次觸發，並執行except塊代碼。

參數的內容不同於異常。

（5）拋出異常

Python 使用 raise 語句拋出一個指定的異常。

raise語法格式如下：

raise [Exception [, args [, traceback]]]

以下實例如果 x 大於 5 就觸發異常:

x = 10
if x > 5:
    raise Exception('x 不能大於 5。x 的值爲: {}'.format(x))

執行以上代碼會觸發異常：

Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 3, in <module>
    raise Exception('x 不能大於 5。x 的值爲: {}'.format(x))
Exception: x 不能大於 5。x 的值爲: 10

raise 唯一的一個參數指定了要被拋出的異常。它必須是一個異常的實例或者是異常的類（也就是 Exception 的子類）。

如果你只想知道這是否拋出了一個異常，並不想去處理它，那麼一個簡單的 raise 語句就可以再次把它拋出。

>>>try:
        raise NameError('HiThere')
    except NameError:
        print('An exception flew by!')
        raise

An exception flew by!
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 2, in ?
NameError: HiThere

3、異常類型

一個異常可以帶上參數，可作爲輸出的異常信息參數。

你可以通過except語句來捕獲異常的參數，如下所示：

try:
    正常的操作
   ......................
except ExceptionType, Argument:
    你可以在這輸出 Argument 的值...

變量接收的異常值通常包含在異常的語句中。在元組的表單中變量可以接收一個或者多個值。

元組通常包含錯誤字符串，錯誤數字，錯誤位置。

異常名稱	描述

BaseException	所有異常的基類
SystemExit	解釋器請求退出
KeyboardInterrupt	用戶中斷執行(通常是輸入^C)
Exception	常規錯誤的基類
StopIteration	迭代器沒有更多的值
GeneratorExit	生成器(generator)發生異常來通知退出
StandardError	所有的內建標準異常的基類
ArithmeticError	所有數值計算錯誤的基類
FloatingPointError	浮點計算錯誤
OverflowError	數值運算超出最大限制
ZeroDivisionError	除(或取模)零 (所有數據類型)
AssertionError	斷言語句失敗
AttributeError	對象沒有這個屬性
EOFError	沒有內建輸入,到達EOF 標記
EnvironmentError	操作系統錯誤的基類
IOError	輸入/輸出操作失敗
OSError	操作系統錯誤
WindowsError	系統調用失敗
ImportError	導入模塊/對象失敗
LookupError	無效數據查詢的基類
IndexError	序列中沒有此索引(index)
KeyError	映射中沒有這個鍵
MemoryError	內存溢出錯誤(對於Python 解釋器不是致命的)
NameError	未聲明/初始化對象 (沒有屬性)
UnboundLocalError	訪問未初始化的本地變量
ReferenceError	弱引用(Weak reference)試圖訪問已經垃圾回收了的對象
RuntimeError	一般的運行時錯誤
NotImplementedError	尚未實現的方法
SyntaxError	Python 語法錯誤
IndentationError	縮進錯誤
TabError	Tab 和空格混用
SystemError	一般的解釋器系統錯誤
TypeError	對類型無效的操作
ValueError	傳入無效的參數
UnicodeError	Unicode 相關的錯誤
UnicodeDecodeError	Unicode 解碼時的錯誤
UnicodeEncodeError	Unicode 編碼時錯誤
UnicodeTranslateError	Unicode 轉換時錯誤
Warning	警告的基類
DeprecationWarning	關於被棄用的特徵的警告
FutureWarning	關於構造將來語義會有改變的警告
OverflowWarning	舊的關於自動提升爲長整型(long)的警告
PendingDeprecationWarning	關於特性將會被廢棄的警告
RuntimeWarning	可疑的運行時行爲(runtime behavior)的警告
SyntaxWarning	可疑的語法的警告
UserWarning	用戶代碼生成的警告

（1）實例

以下爲單個異常的實例：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

# 定義函數
def temp_convert(var):
    try:
        return int(var)
    except ValueError, Argument:
        print "參數沒有包含數字\n", Argument

# 調用函數
temp_convert("xyz");

以上程序執行結果如下：

$ python test.py 
參數沒有包含數字
invalid literal for int() with base 10: 'xyz'

（2）觸發異常

我們可以使用raise語句自己觸發異常

raise語法格式如下：

raise [Exception [, args [, traceback]]]

語句中 Exception 是異常的類型（例如，NameError）參數標準異常中任一種，args 是自已提供的異常參數。

最後一個參數是可選的（在實踐中很少使用），如果存在，是跟蹤異常對象。

（3）實例

一個異常可以是一個字符串，類或對象。 Python的內核提供的異常，大多數都是實例化的類，這是一個類的實例的參數。

定義一個異常非常簡單，如下所示：

def functionName( level ):
    if level < 1:
        raise Exception("Invalid level!", level)
        # 觸發異常後，後面的代碼就不會再執行

注意：爲了能夠捕獲異常，"except"語句必須有用相同的異常來拋出類對象或者字符串。

例如我們捕獲以上異常，"except"語句如下所示：

try:
    正常邏輯
except Exception,err:
    觸發自定義異常    
else:
    其餘代碼

（4）實例

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

# 定義函數
def mye( level ):
    if level < 1:
        raise Exception,"Invalid level!"
        # 觸發異常後，後面的代碼就不會再執行
try:
    mye(0)            # 觸發異常
except Exception,err:
    print 1,err
else:
    print 2

執行以上代碼，輸出結果爲：

$ python test.py 
1 Invalid level!

4、用戶自定義異常

通過創建一個新的異常類，程序可以命名它們自己的異常。異常應該是典型的繼承自Exception類，通過直接或間接的方式。

以下爲與RuntimeError相關的實例,實例中創建了一個類，基類爲RuntimeError，用於在異常觸發時輸出更多的信息。

在try語句塊中，用戶自定義的異常後執行except塊語句，變量 e 是用於創建Networkerror類的實例。

class Networkerror(RuntimeError):
    def __init__(self, arg):
        self.args = arg

在你定義以上類後，你可以觸發該異常，如下所示：

try:
    raise Networkerror("Bad hostname")
except Networkerror,e:
    print e.args

5、文件和異常的總結

（1）network文件寫入

from 文件和異常.總結.network_error import NetWorkError

try:
    with open(r"E:\軟件\360壁紙\323244.jpg", mode='rb') as f:
        img = f.read()
    with open('b.jpg', mode='wb') as f1:
        f1.write(img)
except (FileNotFoundError,IndexError, ValueError):
    print('except')
    raise NetWorkError('application bad ...')
else:
    print('else')
finally:
    print('finally')

（2）network_error寫入

class NetWorkError(RuntimeError):
    def __init__(self,arg):
        self.arg=arg

三、json庫存儲數據

JSON (JavaScript Object Notation) 是一種輕量級的數據交換格式。它基於ECMAScript的一個子集。

Python3 中可以使用 json 模塊來對 JSON 數據進行編解碼，它包含了兩個函數：

json.dumps(): 對數據進行編碼。
json.loads(): 對數據進行解碼。

在json的編解碼過程中，python 的原始類型與json類型會相互轉換，具體的轉化對照如下：

Python 編碼爲 JSON 類型轉換對應表：

Python	JSON
dict	object
list, tuple	array
str	string
int, float, int- & float-derived Enums	number
True	true
False	false
None	null

（1）存入數據到user.json

import json

username = input('請輸入用戶名：')

filename = 'user.json'
with open(filename,'w') as f:
    json.dump(username,f)
    print('您輸入的用戶名已保存到json文件中。')

執行結果：

請輸入用戶名：xgp
您輸入的用戶名已保存到json文件中。

（2）引用json庫數據

import json

filename = 'user.json'
with open(filename) as f:
    username = json.load(f)
    print('歡迎'+username+".")

執行結果：

歡迎xgp.

（3）存入---指定數據---到---num.json

import json

numbers = [1,2,3,4,5]
filename = 'num.json'
with open(filename,'w') as f:
    json.dump(numbers,f)

1、son.dumps 與 json.loads 實例

以下實例演示了 Python 數據結構轉換爲JSON：

import json

# Python 字典類型轉換爲 JSON 對象
data = {
    'no' : 1,
    'name' : 'Runoob',
    'url' : 'http://www.runoob.com'
}

json_str = json.dumps(data)
print ("Python 原始數據：", repr(data))
print ("JSON 對象：", json_str)

輸出結果：

Python 原始數據： {'url': 'http://www.runoob.com', 'no': 1, 'name': 'Runoob'}
JSON 對象： {"url": "http://www.runoob.com", "no": 1, "name": "Runoob"}

通過輸出的結果可以看出，簡單類型通過編碼後跟其原始的repr()輸出結果非常相似。

接着以上實例，我們可以將一個JSON編碼的字符串轉換回一個Python數據結構：

import json

# Python 字典類型轉換爲 JSON 對象
data1 = {
    'no' : 1,
    'name' : 'Runoob',
    'url' : 'http://www.runoob.com'
}

json_str = json.dumps(data1)
print ("Python 原始數據：", repr(data1))
print ("JSON 對象：", json_str)

# 將 JSON 對象轉換爲 Python 字典
data2 = json.loads(json_str)
print ("data2['name']: ", data2['name'])
print ("data2['url']: ", data2['url'])

輸出結果：

Python 原始數據： {'name': 'Runoob', 'no': 1, 'url': 'http://www.runoob.com'}
JSON 對象： {"name": "Runoob", "no": 1, "url": "http://www.runoob.com"}
data2['name']:  Runoob
data2['url']:  http://www.runoob.com

如果你要處理的是文件而不是字符串，你可以使用 json.dump() 和 json.load() 來編碼和解碼JSON數據。例如：

# 寫入 JSON 數據
with open('data.json', 'w') as f:
    json.dump(data, f)

# 讀取數據
with open('data.json', 'r') as f:
    data = json.load(f)

python文本文件的（讀、寫、追加、存儲數據）

一、open() 函數

1、寫入和讀取文件

執行結果：

分析一下

2、追加文件內容

輸出結果

分析一下

3、讀取圖片和視頻（二進制）

（1）圖片

可查看到讀取圖片

（2）視頻

可查看到讀取視頻（需在文件路徑中查看）

二、文件的異常

1、什麼是異常？

2、異常處理

語法：

（1）異常處理

實例

輸出結果：

（2）0做除數的錯誤

輸出結果：

（3）索引溢出的錯誤

實例

輸出結果：

（4）try-finally 語句

實例

輸出結果：

同樣的例子也可以寫成如下方式：

（5）拋出異常

以下實例如果 x 大於 5 就觸發異常:

執行以上代碼會觸發異常：

3、異常類型

（1）實例

（2）觸發異常

（3）實例

（4）實例

4、用戶自定義異常

5、文件和異常的總結

（1）network文件寫入

（2）network_error寫入

三、json庫存儲數據

Python 編碼爲 JSON 類型轉換對應表：

（1）存入數據到user.json

執行結果：

（2）引用json庫數據

執行結果：

（3）存入---指定數據---到---num.json

1、son.dumps 與 json.loads 實例

輸出結果：

輸出結果：