HoRain云--Python文件与异常处理实战指南

本文介绍了Python中文件操作和异常处理的实用技巧。文件操作部分详细讲解了open()函数、with语句、文件指针控制等基础操作，以及pathlib模块、大文件处理和shutil模块等高级技巧。异常处理部分涵盖基础异常捕获、多异常处理、else/finally用法和自定义异常类。文章通过实战案例展示了如何结合文件处理和异常处理，强调优雅处理异常的重要性。最后提供了实用小贴士，帮助开发者编写更健壮

HoRain 云小助手

240人浏览 · 2025-12-19 09:15:00

HoRain 云小助手 · 2025-12-19 09:15:00 发布

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Python 文件与异常处理：从基础到实践的完整指南

💡 三、实战案例：文件处理与异常处理的结合

🌟 四、为什么这些技巧这么重要？

💬 五、小贴士

Python 文件与异常处理：从基础到实践的完整指南

嘿，你好呀！今天想聊聊Python里两个超实用的技能——文件操作和异常处理。别担心，我不会给你灌输一堆枯燥的理论，而是用最接地气的方式带你从基础到实践，让你的代码变得既优雅又健壮。

📁 一、文件操作：不只是打开读写那么简单

1. 文件操作的核心三要素

打开文件的"钥匙"：open()函数

就像用钥匙开锁一样，open()是文件操作的起点。记住它的"三件套"：

文件路径："data/log.txt" 或 C:/Users/name/data.csv
操作模式：r（只读）、w（写入）、a（追加）、r+（读写）
编码格式：文本模式必须指定，如utf-8

# 读取UTF-8编码的配置文件
with open("config.ini", "r", encoding="utf-8") as f:
    settings = f.read()

# 追加写入日志
with open("app.log", "a", encoding="utf-8") as f:
    f.write("2025-12-18 17:30 - User logged in\n")

资源管理的"守护者"：with语句

传统方式需要手动调用close()，很容易忘记，导致资源泄漏。with语句通过上下文管理器自动处理资源释放，异常安全！

# 传统方式的风险示例
try:
    f = open("data.bin", "rb")
    data = f.read()
finally:
    f.close()

# with语句的优雅实现（推荐！）
with open("data.bin", "rb") as f:
    data = f.read()  # 无需手动关闭，异常安全

文件指针的"导航仪"：seek()与tell()

文件指针记录当前读写位置，通过seek(offset, whence)和tell()可实现精确控制：

with open("large_file.dat", "rb") as f:
    first_part = f.read(10)  # 读取前10字节
    f.seek(-10, 2)  # 移动到文件末尾前10字节
    last_part = f.read(10)

2. 高级文件操作技巧

路径魔法：跨平台操作标准化

别再用字符串拼接路径了！pathlib模块提供面向对象的优雅解决方案：

from pathlib import Path

# 创建路径对象
config_path = Path('config') / 'prod' / 'app.yaml'

# 获取绝对路径
print(config_path.resolve())

# 修改扩展名
print(config_path.with_suffix('.json'))

# 递归遍历所有pyc文件
for pyc in Path('.').rglob('*.pyc'):
    pyc.unlink()  # 删除

大文件处理：内存优化的艺术

处理大文件时，read()可能导致内存爆炸。试试这些技巧：

# 逐块读取大文件
def read_in_chunks(filepath, chunk_size=1024*1024):
    with open(filepath, 'rb') as f:
        while chunk := f.read(chunk_size):
            yield chunk

# 使用mmap内存映射（超高效！）
import mmap
with open('huge.data', 'r+b') as f:
    with mmap.mmap(f.fileno(), 0) as mm:
        print(mm.find(b'ERROR'))  # 像操作内存一样搜索

批量处理黑科技：shutil模块

复制目录只需一行：

import shutil
shutil.copytree('src', 'dst', ignore=shutil.ignore_patterns('.tmp'))

⚠️ 二、异常处理：让程序优雅地面对意外

1. 基础异常处理

精确捕获异常，避免裸露的except

# 不推荐：裸露的except
try:
    result = 10 / 0
except:
    print("发生错误")

# 推荐：指定异常类型
try:
    result = 10 / 0
except ZeroDivisionError:
    print("不能除以零")

捕获多个异常

try:
    num = int(input("请输入一个整数: "))
    result = 10 / num
except (ValueError, ZeroDivisionError) as e:
    print(f"发生错误: {e}")

2. 高级异常处理技巧

使用else和finally

try:
    num = int(input("请输入一个整数: "))
    result = 10 / num
except ZeroDivisionError:
    print("除数不能为零")
else:
    print(f"计算结果: {result}")  # 仅在没有异常时执行
finally:
    print("清理资源")  # 无论是否发生异常都会执行

自定义异常类

class InvalidInputError(Exception):
    def __init__(self, message, code):
        super().__init__(message)
        self.code = code

try:
    raise InvalidInputError("输入无效", 1001)
except InvalidInputError as e:
    print(f"错误代码: {e.code}, 消息: {e}")

抛出异常的最佳实践

def validate_age(age):
    if age < 0:
        raise ValueError("年龄不能为负数")

try:
    validate_age(-5)
except ValueError as e:
    print(e)  # 输出: 年龄不能为负数

💡 三、实战案例：文件处理与异常处理的结合

from pathlib import Path

def process_log_file(log_path):
    """处理日志文件，包含异常处理"""
    try:
        # 使用pathlib处理路径
        log_file = Path(log_path)
        
        # 检查文件是否存在
        if not log_file.exists():
            raise FileNotFoundError(f"日志文件 {log_file} 不存在")
        
        # 使用with语句安全打开文件
        with log_file.open('r', encoding='utf-8') as f:
            # 逐行处理日志
            for line in f:
                # 处理每一行
                if "ERROR" in line:
                    print(f"发现错误: {line.strip()}")
    
    except FileNotFoundError as e:
        print(f"文件错误: {e}")
    except PermissionError as e:
        print(f"权限错误: {e}")
    except Exception as e:
        print(f"处理日志时发生意外错误: {e}")
    else:
        print("日志文件处理成功！")
    finally:
        print("日志处理流程结束")

# 使用示例
process_log_file("app.log")