Python教程：檔案、例外處理和其他-有解無憂

作者|Vishal Mishra
編譯|VK
來源|Towards Data Science

歡迎閱讀Python教程，在本章中，我們將學習檔案、例外處理和其他一些概念，我們開始吧，

__name__ == '__main__'是什么意思？

通常，在每個Python專案中，我們都會看到上面的陳述句，所以它到底是干什么的，我們在這里就要明白了，

簡單地說，在Python中，__name__是一個特殊的變數，它告訴我們模塊的名稱，無論何時直接運行python檔案，它都會在執行實際代碼之前設定一些特殊變數，__name__是一個特殊變數，根據以下幾點確定__name__變數的值-

如果直接運行python檔案，__name__會將該名稱設定為main，
如果你將一個模塊匯入另一個檔案中，__name__會將該名稱設定為模塊名，

__name__

'__main__'

first_module.py. 直接運行

first_module.py從其他模塊匯入

輸出

In first_module.py, Running from Import

In second_module.py. Second module’s name: main

上面的示例中，你可以看到，當你在另一個python檔案中匯入第一個模塊時，它將進入else條件，因為模塊的名稱不是main，但是，在second_module.py，名字仍然是main，

所以我們在下面的條件下使用了

當我們想執行某些特定任務時，我們可以直接呼叫這個檔案，
如果模塊被匯入到另一個模塊中，而我們不想執行某些任務時，

最好是創建一個main方法，并在if __name__ == __main__內部呼叫，因此，如果需要，你仍然可以從另一個模塊呼叫main方法，

我們仍然可以通過顯式呼叫main方法來呼叫另一個模塊的main方法，因為main方法應該存在于第一個模塊中，

出了問題怎么辦

Python中的例外處理

當我們用任何編程語言撰寫任何程式時，有時即使陳述句或運算式在語法上是正確的，也會在執行程序中出錯，在任何程式執行程序中檢測到的錯誤稱為例外，

Python中用于處理錯誤的基本術語和語法是try和except陳述句，可以導致例外發生的代碼放在try塊中，例外的處理在except塊中實作，python中處理例外的語法如下-

try 和except

try:
   做你的操作…
   ...
except ExceptionI:
   如果有例外ExceptionI，執行這個塊，
except ExceptionII:
   如果有例外ExceptionII，執行這個塊，
   ...
else:
   如果沒有例外，則執行此塊，
finally:
   無論是否有例外，此塊都將始終執行

讓我們用一個例子來理解這一點，在下面的示例中，我將創建一個計算數字平方的函式，以便計算平方，該函式應始終接受一個數字（本例中為整數），但是用戶不知道他/她需要提供什么樣的輸入，當用戶輸入一個數字時，它作業得很好，但是如果用戶提供的是字串而不是數字，會發生什么情況呢，

def acceptInput():
    num = int(input("Please enter an integer: "))
    print("Sqaure of the the number {} is {}".format(num, num*num))
    
acceptInput()

Please enter an integer: 5
Sqaure of the the number 5 is 25

它拋出一個例外，程式突然結束，因此，為了優雅地執行程式，我們需要處理例外，讓我們看看下面的例子-

def acceptInput():
    try:
        num = int(input("Please enter an integer: "))
    except ValueError:
        print("Looks like you did not enter an integer!")
        num = int(input("Try again-Please enter an integer: "))
    finally:
        print("Finally, I executed!")
        print("Sqaure of the the number {} is {}".format(num, num*num))
        
acceptInput()

Please enter an integer: five
Looks like you did not enter an integer!
Try again-Please enter an integer: 4
Finally, I executed!
Sqaure of the the number 4 is 16

這樣，我們就可以提供邏輯并處理例外，但在同一個例子中，如果用戶再次輸入字串值，那會發生什么？

所以在這種情況下，最好在回圈中輸入，直到用戶輸入一個數字，

def acceptInput():
    while True:
        try:
            num = int(input("Please enter an integer: "))
        except ValueError:
            print("Looks like you did not enter an integer!")
            continue
        else:
            print("Yepie...you enterted integer finally so breaking out of the loop")
            break

    print("Sqaure of the the number {} is {}".format(num, num*num))
        
acceptInput()

Please enter an integer: six
Looks like you did not enter an integer!
Please enter an integer: five
Looks like you did not enter an integer!
Please enter an integer: four
Looks like you did not enter an integer!
Please enter an integer: 7
Yepie...you enterted integer finally so breaking out of the loop
Sqaure of the the number 7 is 49

如何處理多個例外

可以在同一個try except塊中處理多個例外，你可以有兩種方法-

在同一行中提供不同的例外，示例：ZeroDivisionError，NameError :
提供多個例外塊，當你希望為每個例外提供單獨的例外訊息時，這很有用，示例：

except ZeroDivisionError as e:
    print(“Divide by zero exception occurred!, e)
    
except NameError as e:
    print(“NameError occurred!, e)

在末尾包含except Exception:block總是很好的，可以捕捉到你不知道的任何不需要的例外，這是一個通用的例外捕捉命令，它將在代碼中出現任何型別的例外，

# 處理多個例外

def calcdiv():
    x = input("Enter first number: ")
    y = input("Enter second number: ")

    try:
        result = int(x) / int(y)
        print("Result: ", result)
    
    except ZeroDivisionError as e:
        print("Divide by zero exception occured! Try Again!", e)
    
    except ValueError as e:
        print("Invalid values provided! Try Again!", e)
        
    except Exception as e:
        print("Something went wrong! Try Again!", e)
    
    finally:
        print("Program ended.")

calcdiv()

Enter first number: 5
Enter second number: 0
Divide by zero exception occured! Try Again! division by zero
Program ended.

如何創建自定義例外

有可能創建自己的例外，你可以用raise關鍵字來做，

創建自定義例外的最佳方法是創建一個繼承默認例外類的類，

這就是Python中的例外處理，你可以在這里查看內置例外的完整串列:https://docs.python.org/3.7/library/exceptions.html

如何處理檔案

Python中的檔案處理

Python使用檔案物件與計算機上的外部檔案進行互動，這些檔案物件可以是你計算機上的任何檔案格式，即可以是音頻檔案、影像、文本檔案、電子郵件、Excel檔案，你可能需要不同的庫來處理不同的檔案格式，

讓我們使用ipython命令創建一個簡單的文本檔案，我們將了解如何在Python中讀取該檔案，

%%writefile demo_text_file.txt
hello world
i love ipython
jupyter notebook
fourth line
fifth line
six line
This is the last line in the file

Writing demo_text_file.txt

打開檔案

你可以用兩種方式打開檔案

定義一個包含file物件的變數，在處理完一個檔案之后，我們必須使用file物件方法close再次關閉它：
```
f = open("demo_text_file.txt", "r")
---
f.close()
```

使用with關鍵字，不需要顯式關閉檔案，

with open(“demo_text_file.txt”, “r”): 
	##讀取檔案

在open方法中，我們必須傳遞定義檔案訪問模式的第二個引數，“r”是用來讀檔案的，類似地，“w”表示寫入，“a”表示附加到檔案，在下表中，你可以看到更常用的檔案訪問模式，

讀取檔案

在python中，有多種方法可以讀取一個檔案-

fileObj.read()=>將把整個檔案讀入字串，
fileObj.readline() =>將逐行讀取檔案，
fileObj.readlines()=>將讀取整個檔案并回傳一個串列，小心使用此方法，因為這將讀取整個檔案，因此檔案大小不應太大，

# 讀取整個檔案
print("------- reading entire file --------")
with open("demo_text_file.txt", "r") as f:
    print(f.read())


# 逐行讀取檔案
print("------- reading file line by line --------")
print("printing only first 2 lines")
with open("demo_text_file.txt", "r") as f:
    print(f.readline())
    print(f.readline())
 

# 讀取檔案并以串列形式回傳
print("------- reading entire file as a list --------")
with open("demo_text_file.txt", "r") as f:
    print(f.readlines())
    

# 使用for回圈讀取檔案
print("\n------- reading file with a for loop --------")
with open("demo_text_file.txt", "r") as f:
    for lines in f:
        print(lines)

------- reading entire file --------
hello world
i love ipython
jupyter notebook
fourth line
fifth line
six line
This is the last line in the file

------- reading file line by line --------
printing only first 2 lines
hello world

i love ipython

------- reading entire file as a list --------
['hello world\n', 'i love ipython\n', 'jupyter notebook\n', 'fourth line\n', 'fifth line\n', 'six line\n', 'This is the last line in the file\n']

------- reading file with a for loop --------
hello world

i love ipython

jupyter notebook

fourth line

fifth line

six line

This is the last line in the file

寫檔案

與read類似，python提供了以下2種寫入檔案的方法，

fileObj.write()
fileObj.writelines()

with open("demo_text_file.txt","r") as f_in:
    with open("demo_text_file_copy.txt", "w") as f_out:
        f_out.write(f_in.read())

讀寫二進制檔案

你可以使用二進制模式來讀寫任何影像檔案，二進制包含位元組格式的資料，這是處理影像的推薦方法，記住使用二進制模式，以“rb”或“wb”模式打開檔案，

with open("cat.jpg","rb") as f_in:
    with open("cat_copy.jpg", "wb") as f_out:
        f_out.write(f_in.read())
print("File copied...")

File copied...

有時當檔案太大時，建議使用塊進行讀取（每次讀取固定位元組），這樣就不會出現記憶體不足例外，可以為塊大小提供任何值，在下面的示例中，你將看到如何讀取塊中的檔案并寫入另一個檔案，

### 用塊復制影像

with open("cat.jpg", "rb") as img_in:
    with open("cat_copy_2.jpg", "wb") as img_out:
        chunk_size = 4096
        img_chunk = img_in.read(chunk_size)
        while len(img_chunk) > 0:
            img_out.write(img_chunk)
            img_chunk = img_in.read(chunk_size)
print("File copied with chunks")

File copied with chunks

結論

現在你知道了如何進行例外處理以及如何使用Python中的檔案，

下面是Jupyter Notebook的鏈接:https://github.com/vishal2505/PythonByExample/blob/main/Python_Essentials_Part_3.ipynb

原文鏈接：https://towardsdatascience.com/python-essentials-part-3-5b61c1c25b9d

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