Python 教學系列文 (6) - 檔案讀取、例外處理、斷言

檔案讀取（File I/O）

在 Python 中，很常會用到檔案相關的操作，舉凡文字檔（.txt）、CSV檔（.csv）、圖片檔（.png, .jpg…）、影片檔（.mp4, .avi…）等等，都會需要讀取、寫入檔案。這邊先以文字檔作為示範，僅簡單講解基礎操作，其他檔案如圖片、影像有些會有專門的 library 來處理。

test.txt:
This is a test txt file.
This is another line.

全部讀入

file = open('test.txt','r')
data = file.read()
file.close()
print(data)
data = data.split('\n')
print(data)

Output:
This is a test txt file.
This is another line.
['This is a test txt file.', 'This is another line.']

逐行讀入

file = open('test.txt','r')
while True:
    line = file.readline()
    if not line:
        break
    print(line,end='')
file.close()

1
2
3

Output:
This is a test txt file.
This is another line.

寫入檔案
- 新增在原始資料後面

1
2
3

file = open('test.txt','a')
file.write('This is a new line.')
file.close()

test.txt:
This is a test txt file.
This is another line.
This is a new line.

從頭重新寫入（會覆蓋原始資料）

1
2
3

file = open('test.txt','w')
file.write('This is a new line.')
file.close()

test.txt:
This is a new line.

要記得加上 file.close() 來關閉檔案，以免造成潛在的 Memory Leak。有一個更好的寫法，使用 with 來達成，如下例：

with open('test.txt','r') as file:
    # Do some file-related operations
    # The file will close automatically when this block is finished
# Do other operations

將檔案相關操作放在 with 的區塊中，而非檔案相關操作放在外面，一方面能確保檔案有被關閉，一方面也能增加可讀性。

例外處理（Exception Handling）

寫程式難免會遇到 Error 的狀況，當我們不希望程式因為 Error 而停止執行並噴出一大堆錯誤訊息時，可以使用以下技巧來處理。

try 必須搭配 except ，預設先執行 try 裡的程式碼
當 try 執行失敗時， except 裡才會被執行
與 if...else... 有異曲同工之妙，但不會因遇到錯誤而停止執行
有時候會造成難以 debug ，使用上要特別小心
另外可以使用 raise 來定義自己想要的 Exception

x = input()
if not x.isdigit():
    raise Exception("Not A Integer")
else:
    x = int(x)
    
try:
    inv = 1/x
    print(inv)
except ZeroDivisionError:
    print('Denominator cannot be 0!')
except TypeError:
    print('Type is not correct!')
except:
    print('Other Error!')

1
2
3

Output (when input = 2): 0.5
Output (when input = 0): Denominator cannot be 0!
Output (when input = 'A'): ... Exception: Not A Integer

此處要注意的是，前兩種狀況程式可以順利結束，因為我們使用 except 來處理分母為0的例外；但第三種狀況 Python 會報錯，程式中斷無法繼續往下執行，因為我們寫「當 x 不是數字時就 raise error」，Python raise error 後就會停止。

斷言（Assertion）

Assertion 提供一種保護機制，確保執行到某個地方時，某樣我們預期的條件仍然成立。若不成立則會丟出 Assertion Error，可以加入自定義的訊息。

1
2
3

x = int(input())
assert x >= 0, 'x is not positive'
print('A Positive number is:',x)

1 2	Output (when input = 1): A Positive number is: 1 Output (when input = -1): ... AssertionError: x is not positive

檔案讀取（File I/O）

例外處理（Exception Handling）

斷言 （Assertion）

斷言（Assertion）