Lektion 9: Dateizugriffe und Fehlerbehandlung

• Dateizugriff über eingebaute Functions
• Textdateien lesen und schreiben
• Binäre Dateien lesen und schreiben
• Zugriff auf das Dateisystem
• Verzeichnisse durchsuchen
• Fehler == Ausnahme
• Fehlerbehandlung

Dateizugriffe über eingebaute Functions

• Daten werden in Dateien auf einem Speichermedium abgelegt
• Die Grundlage ist ein Dateisystem (NTFS oder ext4)
• Bei Python geschieht der Dateizugriff über Functions
• Beispiele: fopen(),fread(),fwrite()

Dateien müssen geöffnet (und geschlossen) werden

• Jede Datei muss per fopen()-Function geöffnet werden
• Beim Öffnen werden Dateiname und optionale Angaben übergeben (u.a. Zugriffsmodus und Zeichensatz)
• fopen() gibt ein Dateihandle zurück, über das alle weiteren Zugriffe durchgeführt werden
• Am Ende wird eine Datei mit fopen() über das Dateihandle wieder geschlossen

Textdateien lesen und schreiben

• Schritt 1: Öffnen mit fopen()
• Schritt 2: Einlesen der Textzeilen, z.B. über readline()
• Über write() wird eine Zeichenkette oder eine Zahl geschrieben

Binäre Dateien lesen und schreiben

• Binärdatei = Datei, deren Inhalt binär, z.B. als int oder float, interpretiert wird
• Es gibt bei Python keine direkte Unterstützung für binäres Schreiben und Lesen
• In der Praxis werden binäre Daten byteweise gespeichert und eingelesen
• Die Notwendigkeit Daten binär in eine Datei schreiben zu müssen, ist heutzutage fast nicht mehr vorhanden
• In der Regel sind Textformate (vor allem JSON) die bessere Alternative

Zugriff auf das Dateisystem

• Im Mittelpunkt steht die Function listdir() aus dem Modul os
• listdir() "holt" Verzeichnisse und Dateien
• Metadaten wie die Größe oder der Zeitpunkt des letzten Zugriffs müssen über Methoden von os.path abgefragt werden, z.B. getsize() für die Größe in Bytes

Verzeichnisse durchsuchen

• Eine klassische Anforderung in nahezu jeder Programmiersprache
• Als Alternative zu listdir() gibt es die walk()-Function aus dem os-Modul
• Sie durchläuft alle Verzeichnisse und deren Unterverzeichnisse und gibt für jeden Eintrag ein 3er-Tupel bestehen aus Verzeichnispfad, die Namen der Unterverzeichnisse und die Namen der Dateien jeweils als Liste zurück

Fehler == Ausnahme

• Ausnahme (engl. exception) = Fehler, der während der Ausführung eines Programms auftritt
• Eine Ausnahme ist nicht gleich einem Programmierfehler
• Die Ursachen liegen in der Regel außerhalb des Programms
• Das klassische Beispiel: Für einen Dateizugriff fehlt eine Zugriffsberechtigung oder die Datei gibt es einfach nicht

Fehlerbehandlung

• Eine Fehlerbehandlung ist optional
• Immer dann sinnvoll, wenn einem Fehler das Programm nicht einfach eine Standardfehlermeldung anzeigen oder gar abbrechen soll
• Die Befehle sind try und except
• Auf try folgen der oder die Befehle, die eine Ausnahme auslösen können
• Tritt im try-Block eine Ausnahme auf, wird die Ausführung des Befehlsblock abgebrochen und mit dem auf except folgenden Befehlsblock fortgesetzt

Zusammenfassung

• Daten werden nach wie vor in Dateien abgelegt
• Textdateien werden über die Functions fopen(), readline() oder write() gelesen und geschrieben
• Zuerst wird eine Datei mit fopen() geöffnet
• readline() und write() sind Methoden des zurückgegebenen Dateihandles
• Über fopen() wird die Datei wieder geschlossen
• Für die Ausnahmebehandlung gibt es die Befehle try und except