大数据技术之_23_Python核心基础学习_04_ 异常 + 文件（3.5小时）

异常
    程序在运行过程当中，不可避免的会出现一些错误，比如：
        使用了没有赋值过的变量
        使用了不存在的索引
        除0
        ...
    这些错误在程序中，我们称其为异常。
    程序运行过程中，一旦出现异常将会导致程序立即终止，异常以后的代码全部都不会执行！！！

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处理异常
    程序运行时出现异常，目的并不是让我们的程序直接终止！
    Python 是希望在出现异常时，我们可以编写代码来对异常进行处理！

    try 语句
        try:
            代码块（可能出现错误的语句）
        except 异常类型 as 异常名:
            代码块（出现错误以后的处理方式）
        except 异常类型 as 异常名:
            代码块（出现错误以后的处理方式）
        except 异常类型 as 异常名:
            代码块（出现错误以后的处理方式）
        else:
            代码块（没出错时要执行的语句）    
        finally:
            代码块（该代码块总会执行）    

        try 是必须的，else 语句有没有都行
        except 和 finally 至少有一个    

    可以将可能出错的代码放入到 try 语句，
        如果代码没有错误，则会正常执行，
        如果出现错误，则会执行 expect 子句中的代码，
    这样我们就可以通过代码来处理异常，避免因为一个异常而导致整个程序的运行终止  

# print('hello')
# try:
#     # try 中放置的是有可能出现错误的代码
#     print(10/0)
# except:
#     # except 中放置的是出错以后的处理方式
#     print('哈哈哈，出错了~~~')
# else:
#     print('程序正常执行没有错误')    
# print('你好')

异常的传播
    当在函数中出现异常时，如果在函数中对异常进行了处理，则异常不会再继续传播，
        如果函数中没有对异常进行处理，则异常会继续向函数调用处传播，
        如果函数调用处处理了异常，则不再传播，如果没有处理则继续向调用处传播，
        直到传递到全局作用域（主模块），如果依然没有处理，则程序终止，并且显示异常信息。

    当程序运行过程中出现异常以后，所有的异常信息会被保存一个专门的异常对象中：
        而异常传播时，实际上就是将异常对象抛给了调用处
        比如 ： ZeroDivisionError 类，该类的对象专门用来表示除0的异常
                NameError 类，该类的对象专门用来处理变量错误的异常
                ......

    在 Python 为我们提供了多个异常对象！

# print(10/0)   # 异常出现在全局

def fn1():
    print('hello fn1')
    print(10/0) # 异常出现在函数，不调用该函数，则异常不会出现

def fn2():
    print('hello fn2')
    fn1()

def fn3():
    print('hello fn3')
    fn2()

fn3()

hello fn3
hello fn2
hello fn1
Traceback (most recent call last):
  File "demo.py", line 15, in <module>
    fn3()
  File "demo.py", line 13, in fn3
    fn2()
  File "demo.py", line 9, in fn2
    fn1()
  File "demo.py", line 5, in fn1
    print(10/0) # 异常出现在函数，不调用该函数，则异常不会出现
ZeroDivisionError: division by zero

print('异常出现前~~~')
l = []
try:
    # print(c)
    # l[10]
    # 1 + 'hello'
    print(10/0)
except NameError:
    # 如果 except 后不跟任何的内容，则此时它会捕获到所有的异常
    # 如果在 except 后跟着一个异常的类型，那么此时它只会捕获该类型的异常
    print('出现 NameError 异常')
except ZeroDivisionError:
    print('出现 ZeroDivisionError 异常')
except IndexError:
    print('出现 IndexError 异常')
except Exception as e :
    # Exception 是所有异常类的父类，所以如果 except 后跟的是 Exception，它也会捕获到所有的异常
    # 可以在异常类后边跟着一个 as xx ， 此时 xx 就是异常对象
    print('未知异常', e, type(e))
finally :
    print('无论是否出现异常，该子句都会执行')

print('异常出现后~~~')

抛出异常
    - 可以使用 raise 语句来抛出异常，
        raise语句后需要跟一个异常类 或 异常的实例。

# 也可以自定义异常类，只需要创建一个类继承 Exception 即可
class MyError(Exception):
    pass

def add(a, b):
    # 如果 a 和 b 中有负数，就向调用处抛出异常
    if a < 0 or b < 0:
        # raise 用于向外部抛出异常，后边可以跟一个异常类，或异常类的实例
        # raise Exception   # 抛出异常类
        # raise Exception('两个参数中不能有负数！')     # 抛出异常类的实例
        # 抛出异常的目的：告诉调用者这里调用时出现问题，希望你自己处理一下
        raise MyError('自定义的异常')

        # 也可以通过 if else 来代替异常的处理
        # return None
    r = a + b
    return r

print(add(-123, 456))    

- 通过 Python 程序来对计算机中的各种文件进行增删改查的操作
- I/O(Input/Output)
- 操作文件的步骤：
    ① 打开文件
    ② 对文件进行各种操作（读、写），然后保存
    ③ 关闭文件

# open(file, mode='r', buffering=-1, encoding_=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)
#   使用 open 函数来打开一个文件
# 参数：
#   file 表示要打开的文件的名字（即路径）
# 返回值：
#   返回一个对象，这个对象就代表了当前打开的文件

# 创建一个变量，来保存文件的名字
# 如果目标文件和当前文件在同一级目录下，则直接使用文件名即可
file_name = 'demo.txt'

# 在 windows 系统使用路径时，可以使用 / 来代替 \ ，或者可以使用 \\ 来代替 \
# 或者也可以使用原始字符串，但需要在字符串前面加一个 r
file_name = 'hello\\demo.txt'
file_name = r'hello\demo.txt'

# 表示路径，可以使用 .. 来返回一级目录
file_name = '../hello/demo.txt'

# 如果目标文件距离当前文件比较远，此时可以使用绝对路径
# 绝对路径应该从磁盘的根目录开始书写
file_name = r'C:\Users\bruce\Desktop\hello.txt'

# file_obj = open(file_name)    # 打开 file_name 对应的文件

# print(file_obj)

# 打开文件
file_name = 'demo.txt'

# 调用 open() 来打开文件
# file_obj = open(file_name)

# 当我们获取了文件对象以后，所有的对文件的操作都应该通过对象来进行
# read() 方法
#   用来读取文件中的内容，它会将内容全部保存为一个字符串返回
# content = file_obj.read()

# print(content)

# 调用 close() 方法来关闭文件
# file_obj.close()

# with ... as 语句
# with open(file_name) as file_obj :
    # 在 with 语句中可以直接使用 file_obj 来做文件操作
    # 此时这个文件只能在 with 中使用，一旦 with 结束则文件会自动 close()
    print(file_obj.read())

file_name = 'hello'

try:
    with open(file_name) as file_obj :
        print(file_obj.read())
except FileNotFoundError :
    print(f'{file_name} 文件不存在~~~')

file_name = 'demo2.txt'

try:
    # 调用 open() 来打开一个文件，可以将文件分成两种类型：
    #   一种是纯文本文件（使用 utf-8 等编码编写的文本文件）
    #   一种是二进制文件（图片、mp3、ppt 等这些文件）
    # open() 打开文件时，默认是以文本文件的形式打开的，但是 open() 默认的编码为 None，为 ASCII 编码
    #   所以处理文本文件时，必须要指定文件的编码
    with open(file_name, encoding='utf-8') as file_obj :
        # 通过 read() 来读取文件中的内容
        # 如果直接调用 read() 它会将文本文件的所有内容全部都读取出来
        #   如果要读取的文件较大的话，会一次性将文件的内容加载到内存中，容易导致内存泄漏
        #   所以对于较大的文件，不要直接调用 read()
        # help(file_obj.read)
        # read() 可以接收一个 size 作为参数，该参数用来指定要读取的字符的数量
        #   默认值为 -1，它会读取文件中的所有字符
        #   可以为 size 指定一个值，这样 read() 会读取指定数量的字符，（单位是字符）
        #       每一次读取都是从上次读取到位置开始读取的
        #       如果字符的数量小于 size，则会读取剩余所有的
        #       如果已经读取到了文件的最后了，则会返回空串
        # content = file_obj.read(-1)
        content = file_obj.read(6)
        content = file_obj.read(6)
        content = file_obj.read(6)
        content = file_obj.read(6)
        # print(content)
        # print(len(content))
except FileNotFoundError :
    print(f'{file_name} 这个文件不存在！')

# 读取大文件的方式
file_name = 'demo.txt'
try:
    with open(file_name, encoding='utf-8') as file_obj :
        # 定义一个变量，来保存文件的内容
        file_content = ''
        # 定义一个变量，来指定每次读取的大小
        chunk = 100
        # 创建一个循环来读取文件内容
        while True :
            # 读取 chunk 大小的内容
            content = file_obj.read(chunk)

            # 检查是否读取到了内容
            if not content :
                # 内容读取完毕，则退出循环
                break

            # 输出内容
            # print(content, end='') 
            # 或者如下输出内容
            file_content += content

except FileNotFoundError :
    print(f'{file_name} 这个文件不存在！')

print(file_content)

import pprint
import os
file_name = 'demo.txt'

with open(file_name, encoding='utf-8') as file_obj :
    # readline()
    #   该方法可以用来读取一行内容
    # print(file_obj.readline(), end='')
    # print(file_obj.readline())
    # print(file_obj.readline())

    # readlines()
    #   该方法用于一行一行的读取内容，它会一次性将读取到的内容封装到一个列表中返回
    # r = file_obj.readlines()
    # pprint.pprint(r[0])
    # pprint.pprint(r[1])
    # pprint.pprint(r[2])

    for t in file_obj :
        print(t)

file_name = 'demo5.txt'

# 使用 open() 打开文件时必须要指定打开文件所要做的操作（读、写、追加）：
# 如果不指定操作类型，则默认是读取文件，而读取文件时是不能向文件中写入的
#   r 表示只读的
#   w 表示是可写的，使用 w 来写入文件时，如果文件不存在会创建文件，如果文件存在则会截断文件，截断文件指删除原来文件中的所有内容
#   a 表示追加内容，如果文件不存在会创建文件，如果文件存在则会向文件中追加内容
#   x 用来新建文件，如果文件不存在则创建，如果文件存在则报错
#   + 为操作符增加功能
#   r+ 即可读又可写，文件不存在会报错
#   w+
#   a+

# with open(file_name, 'w', encoding='utf-8') as file_obj :
# with open(file_name, 'r+', encoding='utf-8') as file_obj :
with open(file_name, 'x', encoding='utf-8') as file_obj :
    # write() 来向文件中写入内容
    #   如果操作的是一个文本文件的话，则 write() 需要传递一个字符串作为参数
    #   该方法会可以分多次向文件中写入内容
    #   写入完成以后，该方法会返回写入的字符的个数
    file_obj.write('aaa\n')
    file_obj.write('bbb\n')
    file_obj.write('ccc\n')
    r = file_obj.write(str(123) + '123123\n')
    r = file_obj.write('今天天气真不错')
    print(r)

file_name = 'c:/Users/bruce/Desktop/告白气球.flac'

# 读取模式：
#   t 读取文本文件（默认值）
#   b 读取二进制文件

with open(file_name, 'rb') as file_obj :
    # 读取文本文件时，size 是以字符为单位的
    # 读取二进制文件时，size 是以字节为单位的
    # print(file_obj.read(100))

    # 将读取到的内容写出来
    # 定义一个新的文件
    new_name = 'aa.flac'
    with open(new_name, 'wb') as new_file_obj :
        # 定义每次读取的大小
        chunk = 1024 * 100
        while True :
            # 从已有的对象中读取数据
            content = file_obj.read(chunk)
            # 内容读取完毕，终止循环
            if not content :
                break
            # 将读取到的数据写入到新对象中
            new_file_obj.write(content)

# 读取二进制文件
# with open('demo.txt','rb') as file_obj :
    print(file_obj.read(100))
    print(file_obj.read(30))

    # tell() 方法用来查看当前读取的位置
    print('当前读取到了 -->', file_obj.tell())

    # seek() 可以修改当前读取的位置
    file_obj.seek(55)       # 修改当前读取的位置为第 55 个字节
    file_obj.seek(80, 0)    # 从头位置开始计算，读 80 个字节
    file_obj.seek(70, 1)    # 从当前位置开始计算，读 70 个字节
    file_obj.seek(-10, 2)   # 从最后位置开始计算，读 10 个字节
    print(file_obj.read())

# seek() 需要两个参数
#   第一个参数：是要切换到的位置
#   第二个参数：计算位置方式
#   可选值：
#       0 从头位置开始计算，默认值
#       1 从当前位置开始计算
#       2 从最后位置开始计算

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# 读取文本文件
# with open('demo2.txt','rt', encoding='utf-8') as file_obj :
    print(file_obj.read(100))
    print(file_obj.read(30))

    # tell() 方法用来查看当前读取的位置
    print('当前读取到了 -->', file_obj.tell())

    # seek() 可以修改当前读取的位置
    file_obj.seek(9)       # 修改当前读取的位置为第 9 个字节，特别注意：在 UTF-8 编码中，1个中文 = 3个字节
    print(file_obj.read())

import os
from pprint import pprint

# os.listdir()  获取指定目录的目录结构
#   需要一个路径作为参数，会获取到该路径下的目录结构，默认路径为 . 当前目录
#   该方法会返回一个列表，目录中的每一个文件（夹）的名字都是列表中的一个元素
r = os.listdir()
pprint(r)

# os.getcwd()   获取当前所在的目录
r = os.getcwd()
pprint(r)

# os.chdir()    切换当前所在的目录，作用相当于 cd
# os.chdir('c:/')

# 创建目录
# os.mkdir("aaa") 在当前目录下创建一个名字为 aaa 的目录

# 删除目录
# os.rmdir('abc')

# 创建文件
# open('aa.txt', 'w')

# 删除文件
# os.remove('aa.txt')

# os.rename('旧文件名字', '新文件名字')  # 对一个文件进行重命名并移动（本质上都是移动）
# os.rename('aa.txt', 'bb.txt') #  对一个文件进行重命名并移动（只是移动到当前的目录）
os.rename('bb.txt', 'c:/users/bruce/Desktop/bb.txt') # 对一个文件进行重命名并移动（移动到指定的目录）