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1. 文件操作介绍

说到操作文件我们肯定会想到流，文件的操作都是通过流来操作的。在python中文件的操作非常简单，并不像Java等其他语言一样有各种各样的流操作，我们直接使用open函数即可打开一个文件，然后进行各种操作，但是根据打开的不同的方式所能够执行的操作也不一样，打开文件的方式有：r, w, a, r+, w+, a+, rb, wb, ab, r+b, w+b, a+b 等等。

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下面我们先看一个读取的文件操作：

In [2]: f = open(file='a.txt', mode='r', encoding='utf-8')

In [3]: f.read()
Out[3]: '每天坚持一点，\n每天努力一点，\n每天多思考一点，\n慢慢你会发现，\n你的进步越来越大\n'

In [4]:

使用open函数打开文件，并且返回一个文件对象，open函数常见的几个参数file（要操作的文件名），mode（以什么模式打开）和encoding（指定一种编码来读取文件），根据不同的mode模式，返回的文件会有各种不同的操作。下面我们来看一下文件的几种操作。

2. 文件操作的几种方式

（1）只读操作

只读操作只需指定mode为r即可：

In [5]: f = open(file='a.txt', mode='r', encoding='utf-8')

In [6]: f.read()
Out[6]: '每天坚持一点，\n每天努力一点，\n每天多思考一点，\n慢慢你会发现，\n你的进步越来越大\n'

In [7]: f.readable()                # 判断文件是否可读
Out[7]: True

In [8]: f.writable()                # 判断文件是否可写
Out[8]: False                       # 此处是以只读模式打开的文件，所以返回False不可写

In [9]: f1 = open(file='单分支结构.eddx', mode='rb')        # 使用‘rb’可以打开存储为二进制的数据，图片、视频等

In [10]: f1.read(20)
Out[10]: b'PK\x03\x04\x14\x00\x08\x00\x08\x00mN\xe3H\xa9\x95\xb3\x9eW\x01'

（2）只写操作

mode='w'

                                                                             
In [13]: f = open(file='a.txt', mode='w', encoding='utf-8')                  
                                                                             
In [14]: f.read()                       # 此时尝试读取文件会报错                                            
---------------------------------------------------------------------------  
UnsupportedOperation                      Traceback (most recent call last)  
<ipython-input-14-571e9fb02258> in <module>                                  
----> 1 f.read()                                                             
                                                                             
UnsupportedOperation: not readable                                           
                                                                             
In [15]: f.write('葫芦娃')                                                      
Out[15]: 3                                                                   
                                                                             
In [16]: f.close()                                                           
                                                                             
In [17]: !cat a.txt                     # 此时查看文件之前那的内容已经被覆盖了                             
葫芦娃                                                                          
In [18]:

使用mode='w'操作文件时首先会在打开文件时先清空文件，然后再根据操作把内容写入文件，只读模式有以下特点：

  • 当文件不存在时，会自动创建文件，然后打开文件进行操作
  • 打开文件时会先清空文件的内容，然后再从头开始写入
  • 文件以只写模式打开，不能够读取

（3）追加操作

mode='a'

In [18]: f = open(file='a.txt', mode='a', encoding='utf-8')

In [19]: f.write('每天坚持一点，\n每天努力一点，\n每天多思考一点，\n慢慢你会发现，\n你的进步越来越大\n')
Out[19]: 42

In [20]: f.close()

In [21]:

In [21]: !cat a.txt
葫芦娃每天坚持一点，
每天努力一点，
每天多思考一点，
慢慢你会发现，
你的进步越来越大

In [22]:

追加模式的操作：

  • 打开文件时如果文件不存时会先创建文件
  • 往文件中写入内容时都是在文件末尾写入，不论光标在哪
  • 打开的文件只能写入，不能读取

（4）r+模式

r+模式是加强的读操作，即可以读写：

In [22]: f = open(file='a.txt', mode='r+', encoding='utf-8')

In [23]: f.readable()
Out[23]: True

In [24]: f.writable()
Out[24]: True

In [25]: f.read()
Out[25]: '葫芦娃每天坚持一点，\n每天努力一点，\n每天多思考一点，\n慢慢你会发现，\n你的进步越来越大\n'

In [26]: f.write('\n哈哈哈哈哈哈哈')
Out[26]: 8

In [27]: f.close()

In [28]: !cat a.txt         # 查看写入的文件并没有异常
葫芦娃每天坚持一点，
每天努力一点，
每天多思考一点，
慢慢你会发现，
你的进步越来越大

哈哈哈哈哈哈哈
In [29]: f = open(file='a.txt', mode='r+', encoding='utf-8')

In [30]: f.seek(0, 2)       # seek可以调整光标位置
Out[30]: 153

In [31]: f.write('你的进步越来越大')
Out[31]: 8

In [32]: f.read()           # 先写后读会读出空字符
Out[32]: ''

In [33]:

总结：增强型的读操作对文件可读可写，但是顺序必须是先读取在往里面写入，如果先读再写入再读取的时候可能会读取到空字符串

r+模式深坑请注意: 在r+模式下. 如果读取了内容. 不论读取内容多少. 光标显⽰的是多少. 再写入或者操作⽂件的时候都是在结尾进⾏的操作

(5)w+和a+模式

w+模式和a+模式在实际使用场景较少，这边简单介绍一下：

  • w+：增强型的w模式，可以写和读操作，但是也跟r+一样，如果先读操作再写操作的话会有坑出现，并且每次在打开文件是会先清空文件，因此使用场景较少
  • a+：增强型的a模式，也可以进行读写操作，但是写入时只能往文件的末尾写入，无论光标怎么移动，都只能在文件末尾写入

3. 文件的操作的方法

（1）文件的读取和写入

文件的写入：主要是write方法以及writelines方法

  • write方法：直接写入字符串即可，上面的例子中也有用到
  • writelines方法：传递的参数必须时可迭代的（如列表和元组等）

文件的读取：

  • read方法：read方法接收一个int型的参数，表示一次读取几个字符（seek的单位是字节），不提供默认是读取文件所有内容
  • readline方法：读取文件一行，文件很大时这个方法很使用，不会一次读取整个文件
  • readlines方法：读取出整个文件，以每一行分割存放到一个列表里并返回这个列表
In [34]: f = open(file='a.txt', mode='r', encoding='utf-8')
# 葫芦娃每天坚持一点，
# 每天努力一点，
# 每天多思考一点，
# 慢慢你会发现，
# 你的进步越来越大

# 哈哈哈哈哈哈哈你的进步越来越大
In [35]: f.read(10)                 # 这里时一次读取10个字符
Out[35]: '葫芦娃每天坚持一点，'

In [36]: f.readline()
Out[36]: '\n'

In [37]: f.readline()               # 每次读取一行
Out[37]: '每天努力一点，\n'

In [38]: f.readlines()              # 返回的是一个列表
Out[38]: ['每天多思考一点，\n', '慢慢你会发现，\n', '你的进步越来越大\n', '\n', '哈哈哈哈哈哈哈你的进步越来越大']

In [39]:

readline（文件句柄）和readlines的区别

  • 文件句柄是一个可迭代对象，在循环遍历时每遍历一次取一行，不会在读取文件时一次性全部读出来
  • readlines返回的结果是一个列表，会一次性把整个文件的内容读取出来并返回一个列表，在处理大文件时会非常消耗资源

也可以使用循环去遍历文件句柄，输出文件中的内容：

In [39]: f.seek(0)
Out[39]: 0

In [40]: for line in f:
    ...:     print(line.strip())
葫芦娃每天坚持一点，
每天努力一点，
每天多思考一点，
慢慢你会发现，
你的进步越来越大

哈哈哈哈哈哈哈你的进步越来越大

In [41]:

（2）文件操作的其他方法

  • close：关闭文件
  • readable：判断文件是否可读
  • seek：移动光标，接收两个数据第一个参数表示偏移到哪个位置（移动的单位是byte. 所以如果是UTF-8的中⽂部分要是3的倍数），第二个参数表示从那个位置开始偏移（0，代表开头，1代表当前位置，2代表结尾）
  • seekable：判断当前文件的光标是否可移动
  • tell：返回当前光标所在的位置
  • truncate：截断数据（谨慎操作），默认截断光标后所有字符
  • writable：判断文件是否可写

（3）打开文件的另一种方式

在打开一个文件后，要记得在文件使用结束狗使用close方法关闭文件句柄，但有时在中间进行大量的操作后可能会忘了关闭，下面介绍的这种方法可以不用自己手动关闭文件了，他会在您操作解说后（代码块的语句执行完毕）自动关闭文件句柄，这种方法就是使用context上下文管理，使用with语句实现：

In [43]: with open('a.txt', mode='r', encoding='utf-8') as f:   # 使用with管理上下文，最后退出时会自己执行close动作
    ...:     for line in f:
    ...:         print(line.strip())
葫芦娃每天坚持一点，
每天努力一点，
每天多思考一点，
慢慢你会发现，
你的进步越来越大

哈哈哈哈哈哈哈你的进步越来越大

In [44]:
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