Python 文件I/O

什么是文件？

文件是磁盤上用于存儲相關(guān)信息的命名位置。它用于將數(shù)據(jù)永久存儲在非易失性存儲器（例如硬盤）中。

由于隨機存取存儲器（RAM）易失，當(dāng)計算機關(guān)閉時會丟失其數(shù)據(jù)，因此我們將文件用于將來的數(shù)據(jù)使用。

當(dāng)我們要讀取或?qū)懭胛募r，我們需要先打開它。完成后，需要將其關(guān)閉，以便釋放與文件綁定的資源。

因此，在Python中，文件操作按以下順序進行。

1. 打開文件

2. 讀取或?qū)懭耄▓?zhí)行操作）

3. 關(guān)閉文件

如何打開文件？

Python具有內(nèi)置函數(shù)open()來打開文件。此函數(shù)返回文件對象，也稱為句柄，因為它用于相應(yīng)地讀取或修改文件。

>>> f = open("test.txt")    # 打開當(dāng)前目錄中的文件
>>> f = open("C:/Python33/README.txt")  # 指定完整路徑

我們可以在打開文件時指定模式。在模式下，我們指定是要讀取'r'，寫入'w'還是追加'a'到文件。我們還指定是否要以文本模式或二進制模式打開文件。

默認(rèn)設(shè)置是在文本模式下閱讀。在這種模式下，當(dāng)從文件中讀取時，我們會得到字符串。

另一方面，二進制模式返回字節(jié)，這是處理非文本文件（如圖像或exe文件）時要使用的模式。

f = open("test.txt")      # 等同于“ r”或“ rt”
f = open("test.txt",'w')  # 文本模式寫入
f = open("img.bmp",'r+b') # 以二進制模式讀取和寫入

與其他語言不同，該字符'a'在使用ASCII（或其他等效編碼）進行編碼之前不會暗示數(shù)字97 。

此外，默認(rèn)編碼取決于平臺。在Windows中，'cp1252'但是'utf-8'在Linux中。

因此，我們也不能依賴默認(rèn)編碼，否則我們的代碼在不同平臺上的行為會有所不同。

因此，在以文本模式處理文件時，強烈建議指定編碼類型。

f = open("test.txt",mode = 'r',encoding = 'utf-8')

如何使用Python關(guān)閉文件？

完成對文件的操作后，我們需要正確關(guān)閉文件。

關(guān)閉文件將釋放與該文件綁定的資源，并且使用close()方法完成  。

Python有一個垃圾收集器來清理未引用的對象，但是，我們絕對不能依靠它來關(guān)閉文件。

f = open("test.txt",encoding = 'utf-8')
# 執(zhí)行文件操作
f.close()

這種方法并不完全安全。如果對文件執(zhí)行某些操作時發(fā)生異常，則代碼將退出而不關(guān)閉文件。

一種更安全的方法是使用try ... finally塊。

try:
   f = open("test.txt",encoding = 'utf-8')
   # 執(zhí)行文件操作
finally:
   f.close()

這樣，我們可以保證即使引發(fā)異常也可以正確關(guān)閉文件，從而導(dǎo)致程序流停止。

最好的方法是使用with語句。這樣可以確保在with退出內(nèi)部塊時關(guān)閉文件。

我們不需要顯式調(diào)用該close()方法。它是在內(nèi)部完成的。

with open("test.txt",encoding = 'utf-8') as f:
   # 執(zhí)行文件操作

如何使用Python寫入文件？

為了用Python寫入文件，我們可以以 'w' 模式寫入，'a'模式追加或獨占創(chuàng)建'x'模式打開它。

我們需要謹(jǐn)慎使用該'w'模式，因為它會覆蓋文件（如果已存在）。以前的所有數(shù)據(jù)都將被刪除。

寫入字符串或字節(jié)序列（對于二進制文件）是使用write()方法完成的。此方法返回寫入文件的字符數(shù)。

with open("test.txt",'w',encoding = 'utf-8') as f:
   f.write("my first file\n")
   f.write("This file\n\n")
   f.write("contains three lines\n")

'test.txt'如果不存在，該程序?qū)?chuàng)建一個名為的新文件。如果確實存在，則將其覆蓋。

我們必須自己包括換行符，以區(qū)分不同的行。

如何在Python中讀取文件？

要使用Python讀取文件，我們必須以讀取模式打開文件。

有多種方法可用于此目的。我們可以使用該read(size)方法讀取大小數(shù)據(jù)。如果未指定size參數(shù)，它將讀取并返回到文件末尾。

>>> f = open("test.txt",'r',encoding = 'utf-8')
>>> f.read(4)    # 讀取前4個數(shù)據(jù)
'This'

>>> f.read(4)    # 讀取接下來的4個數(shù)據(jù)
' is '

>>> f.read()     # 讀取其余部分，直到文件末尾
'my first file\nThis file\ncontains three lines\n'

>>> f.read()  # 進一步讀取返回空字符串
''

我們可以看到，read()方法將換行符返回為'\n'。到達(dá)文件末尾后，我們將在進一步閱讀時得到空字符串。

我們可以使用seek()方法更改當(dāng)前文件的光標(biāo)（位置）。同樣，tell()方法返回我們的當(dāng)前位置（以字節(jié)數(shù)為單位）。

>>> f.tell()    # 獲取當(dāng)前文件位置
56

>>> f.seek(0)   # 將文件光標(biāo)移到初始位置
0

>>> print(f.read())  # 讀取整個文件
This is my first file
This file
contains three lines

我們可以使用for循環(huán)逐行讀取文件。這既高效又快速。

>>> for line in f:
...     print(line, end = '')
...
This is my first file
This file
contains three lines

文件本身的行具有換行符'\n'。

此外，print()結(jié)束參數(shù)在打印時避免了兩行換行。

或者，我們可以使用readline()方法讀取文件的各個行。此方法讀取文件，直到換行符為止，包括換行符。

>>> f.readline()
'This is my first file\n'

>>> f.readline()
'This file\n'

>>> f.readline()
'contains three lines\n'

>>> f.readline()
''

最后，該readlines()方法返回整個文件的其余行的列表。當(dāng)?shù)竭_(dá)文件結(jié)尾（EOF）時，所有這些讀取方法都將返回空值。

>>> f.readlines()
['This is my first file\n', 'This file\n', 'contains three lines\n']

Python文件方法

文件對象有多種可用方法。其中一些已在以上示例中使用。

這是文本模式下方法的完整列表，并帶有簡要說明。