Урок 10. Файлы и исключения

Всё, что программа хранит в переменных, пропадает, как только она закончила работу. Чтобы данные сохранились, их записывают в файл. А чтобы программа не падала от неверного ввода или отсутствующего файла, ошибки перехватывают — это исключения. Обе темы в этом уроке.

Запись в файл

Файл открывают функцией open — с именем файла и режимом: "w" — запись. Удобнее всего — внутри with: когда блок закончится, файл закроется сам, даже если в блоке случилась ошибка.

with open("notes.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("Первая строка\n")
    f.write("Вторая строка\n")
print("Файл записан")

Файл записан

• f — имя, под которым открытый файл доступен внутри блока;
• write пишет строку как есть — перевод строки \n нужно добавлять явно;
• write принимает только строки: число сначала переводят через str или f-строку.

Файл notes.txt появится в текущей папке — обычно это папка, из которой запущена программа. Подробнее о том, где ищется файл, — в справке Как прочитать и записать файл.

Режимы открытия

Кодировка

Параметр encoding="utf-8" говорит, в какой кодировке хранить русские буквы. В Windows без него Python до версии 3.15 берёт кодировку системы (в русской Windows — cp1251), и файл, записанный на одном компьютере, может открыться «кракозябрами» на другом или не прочитаться вовсе. Указывайте encoding="utf-8" всегда — и при записи, и при чтении: так программа одинаково работает везде.

Чтение файла

Целиком файл читает read(), по строкам — цикл for по открытому файлу. Каждая строка приходит с \n на конце, его убирают методом strip():

with open("cities.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("Минск\nБрест\nГродно\n")

with open("cities.txt", encoding="utf-8") as f:
    for line in f:
        print(line.strip())

with open("cities.txt", encoding="utf-8") as f:
    text = f.read()
print(len(text.split()))

Минск
Брест
Гродно
3

Программа сначала создаёт файл, а потом читает его двумя способами. Режим "r" можно не писать — он по умолчанию.

Числа из файла

В файле всё — текст. Числа после чтения переводят через int или float, как после input:

with open("marks.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("8\n9\n7\n10\n")

with open("marks.txt", encoding="utf-8") as f:
    marks = [int(line) for line in f]

print(marks)
print("Среднее:", sum(marks) / len(marks))

with open("result.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write(f"Среднее: {sum(marks) / len(marks)}\n")

[8, 9, 7, 10]
Среднее: 8.5

int сам отбрасывает пробелы и \n по краям строки, поэтому int(line) работает без strip. Но пустая строка в файле даст ошибку — о том, как с ней справиться, ниже.

Исключения

Когда при выполнении случается ошибка — деление на ноль, int("abc"), нет файла, — Python создаёт исключение. Если его не перехватить, программа останавливается и выводит сообщение. Перехватывают исключения конструкцией try … except:

text = "abc"
try:
    n = int(text)
    print("Число:", n)
except ValueError:
    print("Это не число")
print("Программа работает дальше")

Это не число
Программа работает дальше

Python выполняет блок try. Если в нём случилась ошибка указанного вида, остаток блока пропускается и выполняется блок except. Если ошибки нет, except пропускается.

Частый случай — переспрашивать, пока не введут число:

while True:
    try:
        n = int(input())
        break
    except ValueError:
        print("Нужно целое число, попробуйте ещё раз")
print("Квадрат:", n * n)

пять
5

Нужно целое число, попробуйте ещё раз
Квадрат: 25

Несколько видов ошибок

Для разных ошибок пишут несколько блоков except. Через as можно получить само исключение и вывести его текст:

for b in [2, 0, "x"]:
    try:
        print(10 / b)
    except ZeroDivisionError:
        print("На ноль делить нельзя")
    except TypeError as e:
        print("Ошибка типа:", e)

5.0
На ноль делить нельзя
Ошибка типа: unsupported operand type(s) for /: 'int' and 'str'

Отсутствующий файл — тоже исключение:

try:
    with open("no_such_file.txt", encoding="utf-8") as f:
        print(f.read())
except FileNotFoundError:
    print("Файла нет")

Файла нет

else и finally

К try можно добавить блок else — он выполняется, если ошибки не было, — и finally, который выполняется всегда, была ошибка или нет:

try:
    n = int("42")
except ValueError:
    print("Ошибка")
else:
    print("Прочитано:", n)
finally:
    print("Конец проверки")

Прочитано: 42
Конец проверки

Чего не делать

Не пишите except: без названия ошибки и не перехватывайте всё подряд через except Exception, если не знаете зачем. Такой блок проглотит и опечатку в имени переменной, и любую другую ошибку — программа будет молча работать неправильно, и найти причину станет гораздо труднее. Перехватывайте те ошибки, которые ожидаете и знаете, как обработать.

Коротко

• Файл открывают with open(имя, режим, encoding="utf-8") as f: — закроется сам.
• "r" — чтение, "w" — запись со стиранием, "a" — дописывание.
• f.write(строка) — запись, f.read() — весь текст, for line in f — по строкам, strip() убирает \n.
• Ошибка при работе — исключение; try … except ВидОшибки: перехватывает его.
• Перехватывайте конкретные ошибки: ValueError, FileNotFoundError, ZeroDivisionError.

Проверьте себя

try:
    x = int("12a")
    print("A")
except ValueError:
    print("B")
print("C")