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32岁零基础学Python量化第2周(附加篇):花了几天,写了第一个能用的记账小程序

2026-10-11 07:35:12

接上篇的《Python编程从入门到实践》第三版学习笔记下(8~9章节），今天更新第10章，此篇属于附加篇1，包括文件的存取和异常的处理，之前说一周学完发现太难了，根本学不完！本来准备上中下就写完的，硬是拖出了两个附加篇，不管怎样，基础打实了才是最重要的，下面开始第10章的文件和异常的笔记。

第10章：文件和异常

本章重点

本章学习如何读写文件、处理程序错误以及保存数据。

1. 读取文件（path.read_text()）

1.1 导入pathlib模块中的Path类的方法read_text(）读取文本文件内容

#读取txt文件，使用pathlib库读取路径from pathlib import Path #从pathlib模块导入Path类path = Path('pi_digits.txt')  #新建Path对象指向一个‘pi_digits.txt’文件#使用Path类的方法read_text(),将文件内容作为字符串返回给变量contentscontents = path.read_text()  print(contents)

输出：

D:\Jupyter\Python Study>file_reader.py3.1415926535  8979323846  2643383279

这里有一个问题，结尾部分有一空行，使用结尾空白删除方法：rstrip()也无法消除，后来查阅print()函数发现有一默认参数end='\n'，也就是打印后结尾会默认换行，此处手动将其改为空白则换行取消，结尾无多余行

#读取文件from pathlib import Path  #导入Path类file_path = Path('pi_digits.txt') #创建Path类的一个对象#方法链式调用读取文件内容并删除结尾空格contents = file_path.read_text().rstrip()#print()函数有一个默认参数end='\n',默认结尾换行,#手动改为end=''空白则会消除这一行为print(contents,end='')

输出：

D:\Jupyter\Python Study>file_reader.py3.141592653589793238462643383279

注：

contents = file_path.read_text().rstrip()

此行代码展现了方法链式调用（method chaining）,从左到右依次执行方法，编程时可以简化代码

ctrl+o 快捷键：打开当前程序所在文件夹

1.2 指定路径的方式：

①相对文件路径：file_path = Path('text_files/pi_digits.txt') 用于文件在当前程序所在文件夹中的子文件夹内的情况，程序在所在文件夹中查找text_files文件夹，然后进入再查找pi_digits.txt文件。

②绝对文件路径:file_path = Path('D:/Jupyter/Python Study/text_files/pi_digits.txt')从根目录出发可读取系统中任何位置文件，注意要是斜杠而不是你直接copy过来的带反斜杠的地址。

1.3 splitelines()方法将冗长字符串转换为一系列行：

#(省略前面代码)示例 lines = contents.splitlines()for line in lines:print(line)

不加splitlines()方法的结果：

from pathlib import Pathfile_path = Path('D:/Jupyter/Python Study/text_files/pi_digits.txt')contents = file_path.read_text()for line in contents:print(line)

3.141592653

(注：不加splitlines()时，contents 是一个大字符串，for 循环遍历的是每个字符，而不是每一行)

加splitlines()结果：

from pathlib import Pathfile_path = Path('D:/Jupyter/Python Study/text_files/pi_digits.txt')contents = file_path.read_text().splitlines()for line in contents:print(line)

D:\Jupyter\Python Study>splitlines.py3.1415926535  8979323846  2643383279

1.4 操作文件内字符串，将多行合并为一行，删除中间的空格strip()：

lines = contents.splitlines()pi_string = ''for line in lines:	pi_string = pi_string+line.strip() print(pi_string)

2.写入文件（path.write_text()）

from pathlib import Pathpath = Path('programming.txt')#新建一个对象关联到一个文件名 path.write_text('I love programming') #调用path类中的write_text()方法

注：只能将字符串写入文本文件，若想写入数值则需使用str()转换为文本

例题：新建一个文本文件，提醒用户写入姓名，最后将文件读取并按行打

印出来

输出结果：

错误解析：最后输出没有按要求按行输出，原因在于写入的时候是按字符串连续相加，中间没有换行符‘\n’，因此读取的时候自然也是输出一段连续的结果，所以只要在拼接每个姓名的时候在中间增加一个换行符即可

修改：增加一个换行符'\n'

3.异常处理

3.1（try — except—else）

python 使用称为异常（exception）的特殊对象来管理执行发生的错误，每当错误发生它会创建一个异常对象，若你已编写处理该异常的代码，程序将继续运行，若没有，程序将停止并显示一个traceback,其中包含异常的报告，try-except 代码块的作用就是即便出现异常，程序也将继续运行并显示你编写的内容来告诉用户出了什么错。

踩坑代码：

踩坑说明：①input() 在输入是数字的情况下也会将其转换为字符串，因此需加int() : num = int(input('请输入除数:'))，这里没加，然后用数值10除以字符串，会出现一个TypeError

②except后未加ZeroDivisionError(除零错误),因此其等价于except Exception(所有异常(除了系统级异常如强制终止程序的ctrl+C))，所以上面的TypeError也包括在内，因此执行except下面内容,在这里我们只交代除0错误才执行这条命令，因此需加ZeroDivisionError。

③依赖try代码块成功执行的代码都被放在else代码块中，如果除法运算成功，就使用else代码块来打印结果

改后代码：

3.2 静默失败： pass代码可以让代码像什么都没有发生一样，充当一个占位符，程序会继续运行

4.存储数据（JSON）:

4.1 json.dumps() json.loads() 的使用：

json保存用户生成的数据在程序停止运行时仍被存储,重新打开时数据还在

输出：

json的使用需要注意3点:

①.其存储格式必须为json格式；

②.写入数据和前面不一样的是需要在写入前加一个使普通数据转为json格式的步骤:contents = json.dumps(num),然后才是和前面一样用write_text()方法写入；

③读取时先正常用read_text()读取数据，然后把读取出来的json形式的数据使用json.loads()函数转为普通数据打印出来。

总的来说，json的使用一句话概括为：数据的序列化与反序列化

4.2 path.exists() 判断的使用：用于判断这个路径文件是否存在配合if语句使用可在文件存在时输出，不存在时选择写入。

本章实践项目：

编写一个程序，可以实现一个记账簿的功能：用户可以输入对应的日期，项目，项目花费，然后将这些内容存在一个json文件中，同时用户可以查看账簿，关闭程序后重新打开，仍可以查看以前内容。

项目分析：考察pathlib进行文件的读写，json模块的读写功能，字典的嵌套，数据结构设计，if条件语句的使用，异常处理(try/except)保障程序安全。

1.答题(包括了错误代码的分析）：

#导入模块及函数：from pathlib import Path #从pathlib库中导入Path类import json  #导入json模块path = Path('user_information.json')#1——每次启动都会重置为空字典,导致记录丢失,应先尝试读取数据user_information = {}  records = {}print('---欢迎使用记账簿---')#子函数：def information_input():	time = ''while True:print('请按顺序输入日期,商品名,花费:')		time = input('日期(如:5/31):')if time == 'q':break#2——在输入商品名或花费时输入q会直接跳出循环导致以输入的日期没有对应数据		item = input('商品名称:')if item == 'q':break#3——花费应直接转为float方便日后统计		cost = input('花费(单位¥):')if cost == 'q':break#4——数据共享错误：全局变量records = {}在每次调用information_input()时反复使用且所有日期都指向这同一个字典对象		records[item] = cost		user_information[time] = records	contents = json.dumps(user_information)	path.write_text(contents)return pathdef information_output():if path.exists():		contents = path.read_text()		information = json.loads(contents)return informationelse:#5——文件不存在时没有任何返回值，会隐式返回一个None,导致主程序打印None,应返回明确的空字典{}print('内容为空,请先记账')#主程序：while True:	active = input('请问是输入还是查看数据(输入请输:i,查看请输:o,退出请输:q):')#6——if结构错误,下面的else只是最后一个if的配对，因此只要不是'q'都会执行else内容if active == 'i':		information_input()if active == 'o':		user_informations = information_output()print(user_informations)if active == 'q':breakelse:print('请按提示输入！')print('---欢迎下次使用,再见！---')'''

2.修改后的代码（附修改说明）：

#导入模块及函数：from pathlib import Path #从pathlib库中导入Path类import json  #导入json模块path = Path('user_information.json')#1——此处改为先尝试读取数据，同时加入try/except语句避免内容错误引起的异常if path.exists():    try:        user_information = json.loads(path.read_text())    except json.JSONDecodeError:      #json.JSONDecodeError是Python内置json模块抛出的解析异常,父类是ValueError    #触发场景:调用 json.loads(字符串)/json.load(文件)时,传入的内容不符合标准JSON语法,解析器无法转换成Python dict/list。        user_information = {}  #内容错误时重置为空字典else:    user_information = {}  #文件不存在时新建一个空字典print('---欢迎使用记账簿---')#子程序1def information_input():    """数据输入子程序"""    #date在输入前不需要先行定义,删除date = ''    #让用户先输入日期    date = input('请输入日期(如:5/31):').strip()  #strip用于删除用户多输入的空格    if date.lower() == 'q':   #加lower()防止输入为大写的Q        return    #需要优先取出该日期下已有的账簿，没有则新建空列表    #dict.get(key,b):获取dict字典中key对应的值，如果没有获取成功就返回设定值b,不会报错    records = user_information.get(date,[])      #如此日期已有记录，则获取该日期下的账簿，并继续在此日期上更新，没有则新建一个空列表用于记账    #2——按天来记录，如果当天记录完成，直接结束函数询问用户下一步操作    while True:            item = input('商品名称(输入q结束当天):').strip()        if item.lower() == 'q':              break        #3——input输入的花费默认为字符串形式，因此加后缀_str,后续调整为浮点数方便后续增加其他操作如统计当月花费        cost_str = input('花费¥(输入q结束当天):').strip()         if cost_str.lower() == 'q':            break        try:            cost = float(cost_str)        except ValueError:            print('花费请输入数字,本条记录未保存。')  #如果不是数字就会不记录并提醒用户输入正确数据            continue        #添加记录(商品重复视为两笔消费)        records.append({'项目':item,'花费':cost})     #4——数据共享错误：全局变量records = {}在每次调用information_input()时反复使用,导致所有日期都指向这同一个字典    if records: #只有在有记录时才保存        user_information[date] = records         # 数据结构为： {'日期1'：[{'项目名1':花费},{'项目名2':花费},...],'日期2':[{'项目名1':花费},{'项目名2':花费}]}        #简化写法即：{date:records,date:records},records是一个嵌套了字典的列表。        path.write_text(json.dumps(user_information,ensure_ascii=False,indent=2)) #后面两个参数设定用于json数据的美化,可以省略        print('记录已保存。')    else:        print('当天无记录')        #因为数据已经保存到user_information中了，任务已经完成，后续要读取直接调用information_output()函数即可,无需返回值，因此return path去掉#子程序2def information_output():    """数据读取子程序"""    #if先判断文件是否存在,存在则读取,不存在则提醒用户先输入    if path.exists():        try:            contents = path.read_text()            information = json.loads(contents)            return information        except json.JSONDecodeError:            print('文件损坏，无法读取。')            return {} #文件不存在时没有任何返回值，会隐式返回一个None,导致主程序打印None,应返回明确的空字典{}    else:        #文件不存在时没有任何返回值，会隐式返回一个None,导致主程序打印None,应返回明确的空字典{}        print('内容为空,请先记账')#主程序：while True:    active = input('请问是输入还是查看数据(输入请输:i,查看请输:o,退出请输:q):').strip().lower()#5.if结构调整为if--elif--elif--else结构,保证前三项都不满足时才运行else结果。    if active == 'i':        information_input()    elif active == 'o':        user_informations = information_output()        print(user_informations)    elif active == 'q':        break    else:        print('请按提示输入！')print('---欢迎下次使用,再见！---')