Python字符串处理、文件操作与异常处理全解析

# Python 字符串处理、文件操作与异常处理全解析 ## 1. 字符串深度探究 ### 1.1 正则表达式处理电话号码 正则表达式在字符串处理中非常强大。例如，我们可以使用正则表达式来格式化电话号码。以下是具体的代码实现： ```python import re def get_formatted_phone(value): result = re.fullmatch(r'(\d{3})(\d{3})(\d{4})', value) return '-'.join(result.groups()) if result else value # 假设 contactsdf 是一个包含 'Phone' 列的 DataFrame formatted_phone = contactsdf['Phone'].map(get_formatted_phone) print(formatted_phone) contactsdf['Phone'] = formatted_phone print(contactsdf) ``` 上述代码的执行流程如下： 1. 定义 `get_formatted_phone` 函数，使用 `re.fullmatch` 函数匹配 10 位连续数字。 2. 如果匹配成功，使用 `'-'.join(result.groups())` 将匹配到的三组数字用 `-` 连接起来；如果匹配失败，则返回原始值。 3. 使用 `Series.map` 方法将 `get_formatted_phone` 函数应用到 `contactsdf` 的 `Phone` 列上，得到格式化后的电话号码。 4. 将格式化后的电话号码赋值给 `contactsdf` 的 `Phone` 列。 ### 1.2 字符串处理方法总结 字符串处理还有许多其他的方法，以下是一些常见方法的总结： | 方法 | 描述 | | ---- | ---- | | `f-strings` 和 `string.format` | 用于格式化数据 | | 字符串拼接和重复的增强赋值 | 如 `+=` 和 `*=` | | 去除字符串首尾空格 | `strip()`、`lstrip()`、`rstrip()` | | 改变字符串大小写 | `upper()`、`lower()`、`capitalize()`、`title()` | | 分割字符串 | `split()` | | 连接可迭代对象的字符串 | `join()` | | 字符测试方法 | `isalpha()`、`isdigit()`、`isalnum()` 等 | ### 1.3 正则表达式的其他应用 正则表达式除了用于电话号码格式化，还有其他很多应用，例如： - **数据验证**：使用 `fullmatch` 函数确保整个字符串匹配某个模式。 - **替换子字符串**：使用 `replace` 函数搜索并替换子字符串。 - **字符串分词**：使用 `split` 函数根据匹配正则表达式模式的分隔符对字符串进行分词。 ## 2. 文件与异常处理概述 ### 2.1 文件与持久数据 变量、列表、元组等数据结构提供的是临时数据存储，程序结束后数据就会丢失。而文件可以提供长期的数据存储，即使程序终止，数据仍然存在。常见的文件格式有纯文本、JSON 和 CSV。 ### 2.2 异常处理的重要性 异常表示程序运行时出现的问题，如 `ZeroDivisionError`、`NameError` 等。使用 `try` 语句和相关的 `except` 子句可以处理这些异常，使程序更加健壮。 ## 3. 文件操作 ### 3.1 文件的基本概念 Python 将文本文件视为字符序列，二进制文件视为字节序列。每个打开的文件都会创建一个文件对象，用于与文件进行交互。 ### 3.2 标准文件对象 Python 程序启动时会创建三个标准文件对象： - `sys.stdin`：标准输入文件对象 - `sys.stdout`：标准输出文件对象 - `sys.stderr`：标准错误文件对象 ### 3.3 文本文件处理 #### 3.3.1 写入文本文件 使用 `with` 语句可以确保资源被正确释放。以下是写入 `accounts.txt` 文件的示例代码： ```python with open('accounts.txt', mode='w') as accounts: accounts.write('100 Jones 24.98\n') accounts.write('200 Doe 345.67\n') accounts.write('300 White 0.00\n') accounts.write('400 Stone -42.16\n') accounts.write('500 Rich 224.62\n') ``` 上述代码的执行流程如下： 1. 使用 `open` 函数以写入模式打开 `accounts.txt` 文件。 2. 使用 `write` 方法将五条记录写入文件，每条记录以换行符结尾。 3. `with` 语句结束时，自动调用文件对象的 `close` 方法关闭文件。 #### 3.3.2 读取文本文件 读取文本文件可以使用以下两种方法： - **逐行读取**： ```python with open('accounts.txt', mode='r') as accounts: pri ```