Python(3):文件读写与异常

访问路径：

文件读写必然涉及到文件会放在某个路径下。在python里，可以通过引入os包来实现切换当前访问的路径:

# 假设我在 /home/zyq/KiDe/Python/test 文件夹中有一个文件 test.txt 那么我可以通过以下命    令定位到该文件夹：
>>>import os
>>>os.chdir('/home/zyq/KiDe/Python/test')
# 此时可以通过 os.getcwd() 来得到当前的工作目录。 
# 此时可以通过如果下命令来进行文件读取测试：
>>>data = open('test.txt')        
>>>print(data.readline(), end='')
This is line1
>>>print(data.readline(), end='')
This is line2
>>>data.seek(0)                        # 此时将游标又放到了文件最开始
>>> for each_line in data:    
        print(each_line, end='')
>>>data.close()                        # 一定要记得关闭读取流

读写实例：

这里我们来处理另一个类似的文件。只不过这个文件可以看做是两个人对话的文件，文件内容如下：

Man: You didn't!
Other Man:I'm telling you, I did!
Man: You did not!
Other Man:Oh I'am sorry, is this a five minute argument,or the full of the half hour?
Man:Ah!(taking out his wallet and paying) Just the five minutes.
Other Man:Just the five minutes. Thank you.
Other Man:Anyway, I did.
Man:You most certainly did not!
Other Man:Now let's get one thing quite clear:I most definitely old you!
Pause
Man:Oh no you didn't!
Other Man: Oh yes I did!
End

这个文件假设为test2.txt,假设我们需要处理每一行的数据，将每个人的对话区别开来，我们可以使用python内置的split函数, 针对每一行数据采用如下：
(role, line_spoken) = each_line.split(":")。假设我们以此采用该代码来处理每一行，会发现报了一个:  ValueError：to many values to upack (expected 2) 。这是由于 Other Man:Now let's get one thing quite clear:I most definitely old you! 这一句出现了两个 ":" 。
 
我们可以通过 help(split)来查看split函数说明，看先是否有可以选择的参数来实现我们所需。

可以看到有一个 maxsplit参数来指定，对于间隔符的处理次数，我们这里只要得到两部分，即只要处理一次即可，所以可以修改每行读取函数为：

>>>for each_line in data:
>>>    (role, line_spoke) = each_line.split(":", 1)
>>>    print(role, end='')
>>>    print(" says: ", end='')
>>>    print(line_spoke, end='') 

这样发现还是有问题，因为 Pause行 和 End行 根本没法进行分割，这时有两种解决方案：

# 方案一： 使用 each_line.find(":")来判断当前行中是否有分割符
>>>for each_line in data:
>>>    if not each_line.find(":") == -1:
>>>        print(role, end='')
>>>           print(" says: ", end='')
>>>        print(line_spoke, end='')
# 这个方案不强壮且可能需要经常变动。此时可以用到异常：
# 方案二： 使用try except来处理，对于异常处理如果使用pass的话表示忽略这个异常继续执行：
>>>for each_line in data:
>>>    try:
>>>        print(role, end='')
>>>           print(" says: ", end='')
>>>        print(line_spoke, end='')        
>>>    except:
>>>        pass 

可以发现异常只需简单的处理就完成了想要的功能。接下来我们对异常进行具体化，假设要打开的文件不存在，在python中会抛出 IOError 。当然我们也可以通过 if os.path.exists(test3.txt) 来判断文件是否存在。
这里我们改进下异常处理代码，通过具化的异常捕获来实现：

try:
    data = open('test3.txt')
    for each_line in data:
        (role, line_spoken) = each_line.split(":", 1)
        print(role, end='')
        print(" says: ", end='')
        print(line_spoken, end='')
except ValueError：
    pass 　　　　　　　　　　# 表示忽略该异常，程序继续往下运行
except IOError:
    print("File not exists!")
finally:
    if 'data' in locals():                # 判断data变量是否存在当前区域内
        print("Close file!")
        data.close() 

保存数据到文件：
去掉字符串两端的空格，python有一个 strip函数，使用方式和java的trim一样。
python将数据写入文件大概包括下面三步：
1. 利用open函数打开文件进行写，open默认的打开方式是 "r",表示文件是用来打开读的，要用来写可以使用 out = open("test2.txt", "w") 。
2. 利用print函数的file参数，该参数默认是输出到标准控制台(sys.stdout ,可以引入sys来使用该变量)，其实也可以指定文件。使用方式如下：
print("Hello", file = out)。
3. 一定要记得关闭文件输入流。
PS： 打开文件进行写的时候，如果文件不存在会自动创建，使用w模式会清空文件中的所有内容。如果想在原来文件内容上追加，可以使用a模式（如果又想读使用a+）。要打开一个文件用来读和写需要清除原来内容的话，使用w+。
修改前面的分别提取两人的代码，将两个人的说话内容分别写入不同的文件，总的代码如下：

import os
os.chdir('/home/zyq/KiDe/Python/test')
man = []
otherMan = []
try:
    data = open('test2.txt')
    for each_line in data:
        (role, line_spoken) = each_line.split(":", 1)
        #print(role, end='')
        # Store the message to array by the man
        line_spoken = line_spoken.strip()
        if role == 'Man':
            man.append(line_spoken)
        else:
            otherMan.append(line_spoken)  
        #print(" says: ", end='')
        #print(line_spoken, end='')
except ValueError:
    pass
except IOError:
    print("File not exists!")
finally:                            # 必定会执行的
    if 'data' in locals():      # 判断data变量是否存在，即是否打开了文件流
        print("Close file test2.txt!")
        data.close()
 
#write two arrays to file
try:
    out1 = open("man.txt", "w")
    out2 = open("otherMan.txt", "w")
    
    print(man, file = out1)
    print(otherMan, file = out2)

except IOError:
    print("File write error!")
finally:
    out1.close()
    print("Close file man.txt!")
    out2.close()
    print("Close file otherMan.txt!")  

PS：在python中的字符串和java中一样也是不可变的。
上面这个程序还有以下改进点：
1. 具体的异常信息没有被输出， 这里可以对except块进行改进，改进后方式大致如下：
except IOError as err:
    print("File error:" + str(err))        # 一定要是用str函数将异常转换为字符串，否则会抛出类型不兼容错误
2. 对于上面打开的文件，都需要在finally块中将其关闭，其实python实现了jdk1.7之后才有的由编译器自动关闭的方式，通过with方式可以简单的实现该功能：
with open('test.txt', "w") as data
另外with支持同时打开多个文件，只需要用逗号隔开即可：
 with open('test.txt', "w") as data, open('test2.txt', "w") as data2
基于以上两点改进之后，新的代码如下：

import os
os.chdir('/home/zyq/KiDe/Python/test')
man = []
otherMan = []
try:
    with open('test2.txt') as data:           # with打开的不需要显示的关闭
        for each_line in data:
            (role, line_spoken) = each_line.split(":", 1)
            # Store the message to array by the man
            line_spoken = line_spoken.strip()
            if role == 'Man':
                man.append(line_spoken)
            else:
                otherMan.append(line_spoken)  
except ValueError:
    pass
except IOError as err:
    print("File read error:" + str(err))        # 输出具体异常信息
 
#write two arrays to file
try:
    with open("man.txt", "w") as out1, open("otherMan.txt", "w") as out2:
        print(man, file = out1)
        print(otherMan, file = out2)
except IOError as err:
    print("File write error:" + str(err)) 

假设我现在想从文件中读出数据，直接使用readline可以发现文件中的所有内容都会被一股脑的输出出来，当然这时我们可以改进前面的print_list函数，使其增加一个输出到的位置参数 。使当时写入文件的列表数据按行来拆分。但是这样会导致函数的参数越来越多，使用更加复杂。所以这里我们使用另外一种方式： 引入pickle（腌制）包，并使用dump来写入数据，load来读出数据。此时需要注意写入和读出数据的时候模式应该用 "wb" 和 "rb"，表示使用二进制的方式。使用pickle的时候可能抛出异常为PickleError，最终我们将代码改为：

import os
import pickle
os.chdir('/home/zyq/KiDe/Python/test')
man = []
otherMan = []
try:
    with open('test2.txt') as data:
        for each_line in data:
            (role, line_spoken) = each_line.split(":", 1)
            # Store the message to array by the man
            line_spoken = line_spoken.strip()
            if role == 'Man':
                man.append(line_spoken)
            else:
                otherMan.append(line_spoken)  
except ValueError:
    pass
except IOError as err:
    print("File read error:" + str(err))
 
#write two arrays to file
try:
    with open("man.txt", "wb") as out1, open("otherMan.txt", "wb") as out2:
        pickle.dump(man, file = out1)
        pickle.dump(otherMan, file = out2)
except IOError as err:
    print("File write error:" + str(err))
 
# 此时如果想读取man.txt文件中的信息的话，只需使用：
import pickle
with open('man.txt', 'rb') as data:
    list = pickle.load(data)
# 此时list就是原来的列表。可以直接通过list[0]、list[1] 等来访问列表中的对应项。