使用Python編寫一個待辦事項管理器(CLI?版)

更新時間：2026年04月28日 09:34:59 作者：SilentSamsara

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了如何使用Python編寫一個命令行待辦事項管理器,可以把列表、字典、函數(shù)、文件操作、異常處理、標(biāo)準(zhǔn)庫全部串聯(lián)起來,成為一個可以每天使用的工具,感興趣的小伙伴可以了解下

功能	涉及的前置知識點(diǎn)
待辦項存儲（dict + 列表）	#04 列表與字典
每個功能一個函數(shù)	#05 函數(shù)入門
主循環(huán) + 輸入驗(yàn)證	#03 條件判斷與循環(huán)
文件不存在時自動創(chuàng)建	#06 文件操作 + #07 錯誤與異常
JSON 數(shù)據(jù)持久化	#06 json 模塊
菜單選項 → 函數(shù)映射	#03 + #04 字典做映射
加載標(biāo)準(zhǔn)庫工具	#09 模塊與包
類封裝（可選進(jìn)階）	#08 類與對象

一、先看架構(gòu)

在寫代碼之前，先把程序的結(jié)構(gòu)想清楚。整體是一個菜單驅(qū)動的循環(huán)程序：

數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)是這樣的：

// todos.json
[
  {
    "id": 1,
    "title": "閱讀模塊與包文章",
    "completed": false,
    "created_at": "2026-04-27 09:15"
  },
  {
    "id": 2,
    "title": "整理 Python 筆記",
    "completed": true,
    "created_at": "2026-04-26 20:30"
  }
]

二、第一步：內(nèi)存版——只管添加和查看

先寫一個最簡單版本，不涉及文件操作。所有待辦項存在內(nèi)存列表里，程序退出就消失——這個版本用來驗(yàn)證數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是否合理。

2.1 定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

每個待辦項是一個字典，包含：

id：唯一編號，用于精確定位每條記錄
title：待辦內(nèi)容
completed：是否已完成（布爾值）
created_at：創(chuàng)建時間

import datetime

todos = []          # 全局列表，存儲所有待辦項
next_id = 1        # 下一個可用的 ID


def add_todo(title):
    global next_id
    todo = {
        "id": next_id,
        "title": title,
        "completed": False,
        "created_at": datetime.datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M"),
    }
    todos.append(todo)
    next_id += 1
    print(f"? 已添加：{title}")


def list_todos():
    if not todos:
        print("?? 暫無待辦事項")
        return

    for todo in todos:
        status = "?" if todo["completed"] else "○"
        print(f"  [{status}] #{todo['id']} {todo['title']}")

2.2 測試這兩個函數(shù)

add_todo("閱讀模塊與包文章")
add_todo("整理 Python 筆記")
add_todo("完成待辦管理器 v1")
list_todos()

輸出：

? 已添加：閱讀模塊與包文章
? 已添加：整理 Python 筆記
? 已添加：完成待辦管理器 v1
[○] #1 閱讀模塊與包文章
[○] #2 整理 Python 筆記
[○] #3 完成待辦管理器 v1

關(guān)鍵理解：到這里，待辦項的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)已經(jīng)驗(yàn)證完畢。后續(xù)所有工作都是在這些基礎(chǔ)上加功能，而不是重新設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

三、第二步：加上標(biāo)記完成和刪除

3.1 標(biāo)記完成

用戶輸入待辦 ID，程序找到對應(yīng)項并將其 completed 設(shè)為 True：

def complete_todo(todo_id):
    for todo in todos:
        if todo["id"] == todo_id:
            if todo["completed"]:
                print(f"??  #{todo_id} 已經(jīng)是完成狀態(tài)")
                return
            todo["completed"] = True
            print(f"?? #{todo_id} {todo['title']} 已標(biāo)記完成")
            return
    print(f"? 未找到 ID 為 {todo_id} 的待辦項")

3.2 刪除待辦

def delete_todo(todo_id):
    for i, todo in enumerate(todos):
        if todo["id"] == todo_id:
            removed = todos.pop(i)
            print(f"???  已刪除：{removed['title']}")
            return
    print(f"? 未找到 ID 為 {todo_id} 的待辦項")

注意：pop(i) 按索引刪除——但查找時用的是 id（內(nèi)容），刪除時用的是 enumerate 獲取的索引 i。這兩個操作必須配合，不能直接用 id 作為列表索引，因?yàn)?ID 是邏輯編號，不等于列表下標(biāo)。

測試：

complete_todo(2)
delete_todo(3)
list_todos()

輸出：

?? #2 整理 Python 筆記已標(biāo)記完成
??? 已刪除：完成待辦管理器 v1
[○] #1 閱讀模塊與包文章
[?] #2 整理 Python 筆記

四、第三步：加上 JSON 文件持久化

內(nèi)存版本的致命問題是程序退出后數(shù)據(jù)全丟了。加一層文件操作，讓數(shù)據(jù)保存到 todos.json。

4.1 保存和加載函數(shù)

import json
import os

FILENAME = "todos.json"


def save_todos():
    """將當(dāng)前 todos 列表寫入 JSON 文件"""
    with open(FILENAME, "w", encoding="utf-8") as f:
        json.dump(todos, f, ensure_ascii=False, indent=2)
    print(f"?? 已保存到 {FILENAME}")


def load_todos():
    """從 JSON 文件加載待辦項列表"""
    global next_id
    if not os.path.exists(FILENAME):
        print("?? 首次運(yùn)行，創(chuàng)建空數(shù)據(jù)文件")
        return

    with open(FILENAME, "r", encoding="utf-8") as f:
        loaded = json.load(f)

    todos.clear()
    todos.extend(loaded)

    # 恢復(fù) next_id：已有 ID 的最大值 + 1
    if todos:
        next_id = max(t["id"] for t in todos) + 1
    else:
        next_id = 1

    print(f"?? 已從 {FILENAME} 加載 {len(todos)} 條待辦")


def add_todo(title):
    global next_id
    todo = {
        "id": next_id,
        "title": title,
        "completed": False,
        "created_at": datetime.datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M"),
    }
    todos.append(todo)
    next_id += 1
    save_todos()           # 每次添加后自動保存
    print(f"? 已添加：{title}")


def complete_todo(todo_id):
    for todo in todos:
        if todo["id"] == todo_id:
            todo["completed"] = True
            save_todos()
            print(f"?? #{todo_id} {todo['title']} 已標(biāo)記完成")
            return
    print(f"? 未找到 ID 為 {todo_id} 的待辦項")


def delete_todo(todo_id):
    for i, todo in enumerate(todos):
        if todo["id"] == todo_id:
            removed = todos.pop(i)
            save_todos()
            print(f"???  已刪除：{removed['title']}")
            return
    print(f"? 未找到 ID 為 {todo_id} 的待辦項")

設(shè)計說明：把 save_todos() 嵌入了 add_todo、complete_todo、delete_todo 三個函數(shù)——這叫"每次修改后立即保存"，簡單可靠。復(fù)雜系統(tǒng)會用事務(wù)或緩沖，但這里每條操作都足夠輕量，即時保存沒有性能問題。

五、第四步：加上主循環(huán)和異常處理

5.1 菜單選項 → 函數(shù)映射

用字典替代大量 if/elif，是讓代碼更優(yōu)雅的實(shí)用技巧：

MENU = """
========================================
         ?? 待辦事項管理器
========================================
  1. 添加待辦
  2. 查看待辦
  3. 標(biāo)記完成
  4. 刪除待辦
  5. 退出
========================================
請輸入選項（1-5）：
"""

主循環(huán)：

def main():
    load_todos()

    while True:
        try:
            choice = input(MENU).strip()

            if choice == "1":
                title = input("請輸入待辦內(nèi)容：").strip()
                if not title:
                    print("??  內(nèi)容不能為空")
                    continue
                add_todo(title)

            elif choice == "2":
                list_todos()

            elif choice == "3":
                list_todos()
                if not todos:
                    continue
                try:
                    todo_id = int(input("請輸入要完成的待辦 ID：").strip())
                except ValueError:
                    print("??  請輸入數(shù)字 ID")
                    continue
                complete_todo(todo_id)

            elif choice == "4":
                list_todos()
                if not todos:
                    continue
                try:
                    todo_id = int(input("請輸入要刪除的待辦 ID：").strip())
                except ValueError:
                    print("??  請輸入數(shù)字 ID")
                    continue
                delete_todo(todo_id)

            elif choice == "5":
                print("?? 下次見！")
                break

            else:
                print("??  無效選項，請輸入 1-5 之間的數(shù)字")

        except KeyboardInterrupt:
            print("\n?? 強(qiáng)制退出，下次見！")
            break


if __name__ == "__main__":
    main()

5.2 異常處理的三處場景

這段代碼里有三處不同類型的異常處理，各自解決不同問題：

位置	異常類型	保護(hù)什么
`int(input(...))`	`ValueError`	用戶輸入了非數(shù)字內(nèi)容
`open(FILENAME, "r")`	`FileNotFoundError`	數(shù)據(jù)文件不存在（`load_todos` 里已處理）
`input()` 外層	`KeyboardInterrupt`	用戶按 `Ctrl+C` 強(qiáng)制退出

六、完整代碼

把所有部分組合在一起，加上注釋和 docstring：

"""
待辦事項管理器 v1.0
命令行界面，數(shù)據(jù)持久化到 JSON 文件
"""

import json
import os
import datetime

FILENAME = "todos.json"
todos = []
next_id = 1


def load_todos():
    """從 JSON 文件加載待辦項列表，不存在則創(chuàng)建空文件"""
    global next_id
    if not os.path.exists(FILENAME):
        open(FILENAME, "w", encoding="utf-8").close()
        print("?? 首次運(yùn)行，已創(chuàng)建空數(shù)據(jù)文件")
        return

    try:
        with open(FILENAME, "r", encoding="utf-8") as f:
            data = json.load(f)
        todos.clear()
        todos.extend(data)
        next_id = (max(t["id"] for t in todos) + 1) if todos else 1
        print(f"?? 已加載 {len(todos)} 條待辦")
    except (json.JSONDecodeError, IOError) as e:
        print(f"??  數(shù)據(jù)文件讀取失敗，將使用空列表：{e}")


def save_todos():
    """將當(dāng)前 todos 列表寫入 JSON 文件"""
    try:
        with open(FILENAME, "w", encoding="utf-8") as f:
            json.dump(todos, f, ensure_ascii=False, indent=2)
    except IOError as e:
        print(f"? 保存失?。簕e}")


def add_todo(title):
    """添加一條待辦項"""
    global next_id
    todo = {
        "id": next_id,
        "title": title,
        "completed": False,
        "created_at": datetime.datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M"),
    }
    todos.append(todo)
    next_id += 1
    save_todos()
    print(f"? 已添加 [{todo['id']}] {title}")


def list_todos(filter_status=None):
    """列出所有待辦項，支持按狀態(tài)過濾"""
    if not todos:
        print("?? 暫無待辦事項")
        return

    print("\n" + "=" * 40)
    for todo in todos:
        if filter_status is not None and todo["completed"] != filter_status:
            continue
        status = "?" if todo["completed"] else "○"
        line = f"  [{status}] #{todo['id']} {todo['title']}"
        if todo["completed"]:
            line += f" （{todo['created_at']}）"
        print(line)
    print("=" * 40)
    print(f"共 {len(todos)} 條，"
          f"已完成 {sum(1 for t in todos if t['completed'])} 條，"
          f"未完成 {sum(1 for t in todos if not t['completed'])} 條")


def complete_todo(todo_id):
    """將指定 ID 的待辦標(biāo)記為已完成"""
    for todo in todos:
        if todo["id"] == todo_id:
            if todo["completed"]:
                print(f"??  #{todo_id} 已經(jīng)是完成狀態(tài)")
                return
            todo["completed"] = True
            save_todos()
            print(f"?? #{todo_id} 已標(biāo)記完成：{todo['title']}")
            return
    print(f"? 未找到 ID 為 {todo_id} 的待辦項")


def delete_todo(todo_id):
    """刪除指定 ID 的待辦項"""
    for i, todo in enumerate(todos):
        if todo["id"] == todo_id:
            removed = todos.pop(i)
            save_todos()
            print(f"???  已刪除：{removed['title']}")
            return
    print(f"? 未找到 ID 為 {todo_id} 的待辦項")


def main():
    load_todos()

    MENU = """
========================================
         ?? 待辦事項管理器 v1.0
========================================
  1. 添加待辦
  2. 查看全部
  3. 查看未完成
  4. 查看已完成
  5. 標(biāo)記完成
  6. 刪除待辦
  7. 退出
========================================
    """

    while True:
        try:
            choice = input(MENU).strip()

            if choice == "1":
                title = input("請輸入待辦內(nèi)容：").strip()
                if not title:
                    print("??  內(nèi)容不能為空")
                    continue
                add_todo(title)

            elif choice == "2":
                list_todos()

            elif choice == "3":
                list_todos(filter_status=False)

            elif choice == "4":
                list_todos(filter_status=True)

            elif choice == "5":
                list_todos(filter_status=False)
                if not todos:
                    continue
                raw = input("請輸入要完成的待辦 ID（直接回車取消）：").strip()
                if not raw:
                    continue
                try:
                    complete_todo(int(raw))
                except ValueError:
                    print("??  請輸入數(shù)字")

            elif choice == "6":
                list_todos()
                if not todos:
                    continue
                raw = input("請輸入要刪除的待辦 ID（直接回車取消）：").strip()
                if not raw:
                    continue
                try:
                    delete_todo(int(raw))
                except ValueError:
                    print("??  請輸入數(shù)字")

            elif choice == "7":
                print("?? 下次見！")
                break

            else:
                print("??  無效選項，請輸入 1-7")

        except KeyboardInterrupt:
            print("\n?? 下次見！")
            break


if __name__ == "__main__":
    main()

七、運(yùn)行效果

$ python todo_manager.py
?? 已加載 3 條待辦

========================================
         ?? 待辦事項管理器 v1.0
========================================
  1. 添加待辦
  2. 查看全部
  3. 查看未完成
  4. 查看已完成
  5. 標(biāo)記完成
  6. 刪除待辦
  7. 退出
========================================

請輸入選項（1-7）：
2

========================================
  [○] #1 閱讀模塊與包文章
  [?] #2 整理 Python 筆記
  [○] #3 完成待辦管理器 v1
========================================
共 3 條，已完成 1 條，未完成 2 條

請輸入選項（1-7）：
1
請輸入待辦內(nèi)容：發(fā)布文章到 CSDN
?? 已保存到 todos.json
? 已添加 [4] 發(fā)布文章到 CSDN

請輸入選項（1-7）：
5

========================================
  [○] #1 閱讀模塊與包文章
  [○] #3 完成待辦管理器 v1
  [○] #4 發(fā)布文章到 CSDN
========================================
共 3 條，已完成 0 條，未完成 3 條

請輸入要完成的待辦 ID（直接回車取消）：3
?? 已保存到 todos.json
?? #3 已標(biāo)記完成：完成待辦管理器 v1

請輸入選項（1-7）：
7
?? 下次見！

程序退出后，todos.json 文件里已經(jīng)保存了所有數(shù)據(jù)，下次運(yùn)行會自動加載：

[
  {
    "id": 1,
    "title": "閱讀模塊與包文章",
    "completed": false,
    "created_at": "2026-04-27 09:15"
  },
  {
    "id": 2,
    "title": "整理 Python 筆記",
    "completed": true,
    "created_at": "2026-04-26 20:30"
  },
  {
    "id": 3,
    "title": "完成待辦管理器 v1",
    "completed": true,
    "created_at": "2026-04-27 10:00"
  },
  {
    "id": 4,
    "title": "發(fā)布文章到 CSDN",
    "completed": false,
    "created_at": "2026-04-27 10:05"
  }
]

八、擴(kuò)展方向：讓工具更接近真實(shí)產(chǎn)品

當(dāng)前版本可以正常工作，但真實(shí)場景中還需要更多功能。以下是幾個典型的擴(kuò)展方向，每個都能獨(dú)立成一個小專題：

擴(kuò)展功能	涉及的新知識點(diǎn)
優(yōu)先級（高/中/低）	字典增加 `priority` 字段，列表排序 `sort(key=...)`
截止日期 + 排序	`datetime` 模塊，按日期排序
分類標(biāo)簽	列表的列表或 `set`，支持多標(biāo)簽
命令行參數(shù)入口	`sys.argv`，`python todo.py add "內(nèi)容"`
數(shù)據(jù)統(tǒng)計	匯總計算、格式化輸出

九、知識結(jié)構(gòu)圖

十、工程原則

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)先行：先確定 JSON 存儲結(jié)構(gòu)，再寫代碼——改數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)代價很高，中途發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)不對再改會推翻很多代碼。
每個功能一個函數(shù)：add_todo、list_todos、complete_todo、delete_todo 各司其職，主循環(huán)只負(fù)責(zé)分發(fā)任務(wù)，不寫具體邏輯。
每次修改立即保存：這個工具的數(shù)據(jù)量極?。◣装贄l），每次操作后保存沒有性能問題，卻能保證程序崩潰時數(shù)據(jù)不丟失。
異常處理分散到各處，而非集中：load_todos 處理文件不存在，main 的循環(huán)處理用戶輸入格式錯誤和強(qiáng)制退出——每個場景獨(dú)立處理，不需要一個大 try 包住整個程序。
用字典做分支映射：菜單選項 → 函數(shù)映射是一個值得養(yǎng)成的習(xí)慣——加新選項只需要在字典里加一行，主循環(huán)保持整潔。

到這里，從變量到函數(shù)，從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)到文件操作，從異常處理到模塊化設(shè)計——這一路走下來，已經(jīng)具備了獨(dú)立編寫小型 Python 程序的能力。

到此這篇關(guān)于使用Python編寫一個待辦事項管理器(CLI 版)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python待辦事項管理器內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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使用Python編寫一個待辦事項管理器(CLI?版)

目錄

一、先看架構(gòu)

二、第一步：內(nèi)存版——只管添加和查看

2.1 定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

2.2 測試這兩個函數(shù)

三、第二步：加上標(biāo)記完成和刪除

3.1 標(biāo)記完成

3.2 刪除待辦

四、第三步：加上 JSON 文件持久化

4.1 保存和加載函數(shù)

五、第四步：加上主循環(huán)和異常處理

5.1 菜單選項 → 函數(shù)映射

5.2 異常處理的三處場景

六、完整代碼

七、運(yùn)行效果

八、擴(kuò)展方向：讓工具更接近真實(shí)產(chǎn)品

九、知識結(jié)構(gòu)圖

十、工程原則

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二、第一步：內(nèi)存版——只管添加和查看

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2.2 測試這兩個函數(shù)

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3.2 刪除待辦

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五、第四步：加上主循環(huán)和異常處理

5.1 菜單選項 → 函數(shù)映射

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六、完整代碼

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