Python-IO编程和异常

Python笔记目录

一、os模块的使用-基础操作

1.os：全称是 operating system，可以通过os模块方便的使用操作系统相关的功能
2.常用基础操作
os.name：当前操作系统的名字，windows用’nt’表示，linux用’posix’表示
os.sep：当前操作系统的路径分隔符，windows用’\\‘表示，linux用’/'表示
os.getcwd：获取当前工作目录
os.environ/os.getenv：获取环境变量值
os.listdir：获取指定路径下的所有文件和目录的名字，返回数据列表

二、os模块的使用-目录创建和删除

1.os.mkdir方法：可以创建目录，但是只能创建路径中最后一个目录，它要求之前的目录都必须存在
2.os.makedirs方法：可以创建目录，可以依次创建路径中不存在的目录
3.对于mkdir和makedirs方法，如果要创建的目录已经存在，则程序会抛出FileExistsError异常，对于mkdir方法，如果之前的目录不存在，会抛出FileNotFouondError异常
4.os.rmdir方法：可以删除指定路径的最后一层目录，但是只能删除空目录，如果待删除目录不空，程序会抛出OSError异常
5.os.removedirs方法：可以删除指定路径的多层目录，和rmdir函数相同，只能删除空目录，不同在于，rmovedirs方法从最后一层往前删除，直到遇到不为空的目录为止，停止删除
6.对于rmdir和removedirs方法，如果要删除的目录不存在，则程序会抛出FileNotFoundError异常

三、os模块的使用-获取绝对路径，路径分离和连接

1.相对路径：相对于当前工作目录指定的路径
2.绝对路径：从最顶层目录开始所给出的完整路径
3.'.‘表示当前目录，’…'表示上一层目录
4.编写程序时应该尽量使用相对路径，这样程序不依赖具体的顶层目录，从而具备良好的移植性
4.os.path.abspath方法：可以获取指定相对路径的绝对路径
5.os.path.dirname方法：可以获取文件所在目录的路径
6.os.path.basename方法：可以获取指定路径的文件
7.os.path.split方法：可以将指定路径分割成路径名和最后的目录或文件名
8.os.path.splitext方法：可以将指定路径分割成路径和文件扩展名
9.os.path,join方法：可以将多个字符串用系统分隔符连接起来，形成新的路径

四、os模块的使用-条件判断

1.os.path.isfile方法：可以判断指定路径目标是否为文件
2.os.path.isdir方法：可以判断指定路径目标是否为目录
3.os.path.exists方法：可以判断指定路径是否存在
4.os.path.isabs方法：可以判断指定路径是否为绝对路径

五、文件打开和关闭

1.程序运行时，数据都存储在内存中，当程序执行完毕后，内存中的数据将丢失。文件就是用来长期保存数据的。
2.open方法：可以打开一个文件，语法格式为：open(filename,mode=‘r’)，其中，filename是要打开文件的路径，mode是打开文件的方法，默认’r’表示以只读方法打开文件
3.常用的打开文件方法：
‘r’：以只读方法打开文件，不允许写数据（read）
‘w’：以只写方法打开文件，不允许读数据。文件已存在内容时，会先清空文件，文件不存在时，会创建文件（write）
‘a’：以追加写方式打开文件，不允许读数据。文件已存在内容时，会在内容末尾追加内容，文件不存在时，会创建文件（append）
‘b’：以二进制方式打开文件（binary）
‘t’：以文本方式打开文件（text）
‘+’：以读写方式打开文件，可读可写
4.文件中存在一份文件指针，指向当前要读/写的数据位置
5.打开文件的方式可以进行组成：
‘r+’/‘rt+’：以文本方式打开文件，可读可写，文件不存在时会报错
‘w+’/‘wt+’：以文本方法打开文件，可读可写，文件已存在内容时，会先清空文件，文件不存在时，会创建文件
‘a+’/‘at+’：以文本，追加方式打开文件，可读可写，文件已存在内容时，会在内容末尾追加内容，文件不存在时，会创建文件
‘rb+’：与’r+'类似，只是用二进制打开文件
‘wb+’：与’w+'类似，只是用二进制打开文件
‘ab+’：与’a+'类似，只是用二进制打开文件
6.close方法：可以用来关闭文件，当使用open方法打开文件后，必须使用close方法将文件关闭，来保证文件资源的及时释放
7.with语句：可以用来让系统在文件操作完毕后自动关闭文件

六、文件对象的write和read方法

1.write方法：可以用来将字符串写入文件中，语法格式是 write(str)，str是待写入的字符串，函数返回写入到文件的字节数
2.write方法写入字符串时，不会自动添加换行符，如果需要加换行的话，需要人为添加换行符’\n’
3.read方法：可以用来从文件中读取字符串，语法格式是 read(n=-1)，n指定了要读取的字节数，默认-1表示一次读取文件的所有内容，函数返回从文件读取的内容

七、文件对象的readline、readlines和seek方法

1.readline方法：可以每次从文件中读取一行数据
2.readlines方法：可以按行从文件读取所有数据，函数返回按行读取的数据列表，使用list(file)，也可以实现和readlines方法相同的效果
3.seek方法：可以移动文件指针，实现文件的随机读写。语法格式为：seek(pos,whence=0)，其中pos是指针要移动的字节数，whence是参照位置，默认0表示以文件开头为参照位置，1表示以当前指针为参照位置，2表示以文件尾为参照位置
4.tell方法：可以获取当前文件指针的位置
5.文件的读写方式分为：顺序读写和随机读写
顺序读写：按照从开头到结尾的顺序依次对数据读写
随机读写：可以直接让文件指针指向某个位置，并对该位置的数据进行读写。因为这种方式没有固定顺序的，能做到随机指定位置操作数据，所以叫做随机读写
6.当以文本方式打开文件后，只支持以文件开头位置作为参照位置，进行文件指针的移动。当以二进制方式打开文件后，可以支持全部的参照位置。所以通过seek方法实现的随机读写，主要用于二进制文件

八、一维数据和二维数据

1.一维数据：元素的值只受一种因素影响。对于一维有序数据，可以用列表存储，对于一维无序数据，可以用集合存储
2.二维数据：元素的值受两种因素影响。可以用二维列表存储二维数据

九、CSV操作一维、二维数据

1.CSV：Comma-Separated Values，意思是用逗号分开的值，它是一种国际通用的一维，二维数据存储格式，其对应的文件扩展名为.csv，可以用excel软件直接打开
2.csv文件中每一行对应一个一维数据，一维数据之间用英文半角逗号分隔，逗号两边不需要空格，对于缺失元素，也要保留逗号，使得其他元素的位置可以一一对应
3.csv文件的第一行可以是列标题，也可以直接存储数据，即没有列标题
4.csv.writer方法：可以生成一个writer对象，使用该对象可以将数据以逗号分隔的形式写入csv文件中，语法格式为 writer(csvfile)，其中csvfile是一个具有write方法的对象，如果将文件对象传入writer方法，则使用open生成文件对象时要添上“newline = ‘’ ”，避免换行符的转换问题
5.writer.writerow方法：向csv文件写入一行数据，语法格式为 writerow(row)，其中row是要写入csv文件的一行数据
6.writer.writerows方法：向csv文件写入多行数据，语法格式为 writerows(rows)，其中rows是要写入csv文件的多行数据
7.csv.reader方法：可以生成一个reader对象，使用该对象可以将以逗号分隔的数据从csv文件读出来，语法格式为：reader(csvfile)，其中csvfile是一个迭代器，同样的，使用文件对象实参时，也需要在open方法加上“newline = ‘’ ”

十、异常的定义和分类

1.异常是指：因程序运行时发生错误而产生的信号
2.如果程序不对产生的异常信号进行处理，程序就会抛出异常并停止程序运行。为了保证程序的稳定性和容错性，就需要在程序中捕获可能的异常并对其进行处理，使得程序不会因为异常而终止
3.程序异常可以分为：语法异常和逻辑异常
语法异常：编写的代码不符号编程语言的语法要求
逻辑异常：编写的代码符合语法，但是不被系统或当前环境支持
4.常见的逻辑异常：
AssertionError：assert语句失败
AttributeError：访问一个属性失败
ImportError：导入一个模块失败
IndexError：访问序列数据的下标越界
KeyError：访问一个映射对象（如字典）中不存在的键
MemoryError：当一个操作使内存耗尽
NameError：当引用一个不存在的标识符
OverflowError：算术运算结果超出表示范围
RecursionError：超过最大递归深度
RuntimeError：产生其他所有类别以外的错误
StopIteration：迭代器中没有下一个可获取的元素
TabError：使用不一致的缩进方式
TypeError：传给操作或函数的对象类型不符合要求
UnboundLocalError：引用未赋值的局部变量
ValueError：内置操作或函数接收到的参数具有正确类型但不正确值
ZeroDivisionError：除法或求模运算的第2个操作数为0
FileNotFoundError：要访问的文件或目录不存在
FileExistsError：要创建的文件或目录已存在

十一、异常处理-try except

1.try语句包括待捕获异常的执行语句，except语句根据异常类型捕获匹配的异常进行处理
2.如果没有异常，except语句都不会执行，如果存在异常，except语句捕获成功，则执行匹配的except语句，程序正常向下执行，如果存在异常，except语句捕获失败，则程序向外层抛出异常，如果外层语句无法解决，则程序抛出异常并停止运行
3.一个except语句可以同时负责捕获多个异常，其参数可以是一个异常元组

十二、异常处理-else，finally和raise

1.else语句：是try-except语句的一个可选项，如果try语句没有异常，则执行else语句，否则不执行
2.finally语句：是try-except语句的一个可选项，无论try语句有没有异常，finally语句都会执行
3.raise关键字：可以自行抛出异常，不必等待系统自动产生异常

十三、异常处理-断言和自定义异常

1.assert：断言，可以用来判断一个条件是否成立，如果成立，程序继续执行，如果不成立，程序抛出AssertionError异常
2.自定义异常：以BaseException类为父类创建自定义异常类