Python文件操作和异常处理
Python作为一门高级编程语言，为我们提供了丰富的文件操作和异常处理机制。在本文中，我们将从以下几个方面讨论Python文件操作和异常处理的相关知识：
- 文本文件和二进制文件的读写
- JSON文件的读写
- 异常处理机制
文本文件和二进制文件的读写
Python可以轻松地读写文本文件和二进制文件，我们可以使用内置的open()函数来打开文件并获取文件对象，从而进行读写操作。下面是一些常用的open()函数的参数：
-
file：文件名称和路径 -
mode：打开文件的模式（读、写、追加等） -
buffering：指定读写过程中的缓存大小 -
encoding：指定编码格式（对于文本文件）
读写文本文件
在Python中，读写文本文件非常容易。我们可以使用open()函数打开文件，然后使用read()、readline()、readlines()等方法来读取文件中的内容。下面是一些常用的读取文本文件的方法：
read()方法
read()方法可以一次性读取整个文件内容，例如：
with open('file.txt', 'r') as f:
content = f.read()
print(content)readline()方法
readline()方法可以逐行读取文件，例如：
with open('file.txt', 'r') as f:
line = f.readline()
while line:
print(line, end='')
line = f.readline()readlines()方法
readlines()方法可以将文件按行读取到一个列表容器中，例如：
with open('file.txt', 'r') as f:
lines = f.readlines()
print(lines)在上面的例子中，readlines()方法返回的是一个包含所有行的列表。
除了读取文件，我们也可以使用write()方法来向文件中写入文本内容。例如：
with open('file.txt', 'w') as f:
f.write('Hello, world!\\n')
f.write('This is a test file.')在上面的例子中，我们使用write()方法向文件中写入了两行文本内容。
读写二进制文件
要读写二进制文件，我们只需要将open()函数的模式参数设置为'rb'或'wb'即可。例如，下面的代码实现了复制图片文件的功能：
def main():
try:
with open('guido.jpg', 'rb') as fs1:
data = fs1.read()
print(type(data)) # <class 'bytes'>
with open('new.jpg', 'wb') as fs2:
fs2.write(data)
except FileNotFoundError as e:
print('指定的文件无法打开.')
except IOError as e:
print('读写文件时出现错误.')
print('程序执行结束.')
if __name__ == '__main__':
main()在上面的例子中，我们使用open()函数读取了一张图片，然后使用read()方法将图片数据读入到内存中，最后使用open()函数将图片数据写入到了另一个二进制文件中。
读写JSON文件
在Python中，我们可以将字典、列表等数据以JSON格式保存到文件中。JSON是一种轻量级的数据交换格式，易于阅读和编写。本文将介绍如何使用Python的json模块读写JSON文件。
JSON简介
JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式。它是基于JavaScript语言的一个子集，但是它采用了类似于C语言家族的语法。JSON的数据格式是独立于任何编程语言的，因此它很容易被不同的程序和平台使用和解析。JSON格式的数据是一个字符串，它表示了一个结构化的数据对象。
Python中的JSON处理
Python中的json模块可以将Python对象转换为JSON格式的字符串，也可以将JSON格式的字符串转换为Python对象。主要有以下四个函数：
-
json.dump(obj, fp, *, skipkeys=False, ensure_ascii=True, check_circular=True, allow_nan=True, cls=None, indent=None, separators=None, default=None, sort_keys=False, **kw)：将Python对象obj以JSON格式保存到文件fp中。 -
json.dumps(obj, *, skipkeys=False, ensure_ascii=True, check_circular=True, allow_nan=True, cls=None, indent=None, separators=None, default=None, sort_keys=False, **kw)：将Python对象obj以JSON格式的字符串返回。 -
json.load(fp, *, cls=None, object_hook=None, parse_float=None, parse_int=None, parse_constant=None, object_pairs_hook=None, **kw)：从文件fp中读取JSON格式的数据，并将其转换为Python对象。 -
json.loads(s, *, cls=None, object_hook=None, parse_float=None, parse_int=None, parse_constant=None, object_pairs_hook=None, **kw)：将JSON格式的字符串s转换为Python对象。
示例
下面是一个演示如何将字典保存为JSON格式的文件的示例代码：
import json
data = {
"name": "John",
"age": 30,
"city": "New York",
"pets": ["dog", "cat"]
}
with open("data.json", "w") as f:
json.dump(data, f)上述代码将字典data保存为名为data.json的文件。
下面是一个演示如何从JSON格式的文件中读取数据并转换为Python对象的示例代码：
import json
with open("data.json", "r") as f:
data = json.load(f)
print(data)上述代码将从名为data.json的文件中读取数据，并将其转换为Python对象。
总结
本文介绍了如何使用Python的json模块读写JSON文件。在Python中，我们可以使用json.dump()和json.load()函数将Python对象以JSON格式保存到文件中和从JSON格式的文件中读取数据并转换为Python对象。JSON是一种轻量级的数据交换格式，易于阅读和编写，因此在网络API和文件交换等场景中得到了广泛的应用。
