文件操作
【一】文本处理引入
- 应用程序运行过程中产生的数据最先都是存放于内存中的
- 若想永久保存下来，必须要保存于硬盘中。应用程序若想操作硬件必须通过操作系统
- 而文件就是操作系统提供给应用程序来操作硬盘的虚拟概念
- 用户或应用程序对文件的操作，就是向操作系统发起调用，然后由操作系统完成对硬盘的具体操作。
【二】文件操作的基本流程
【1】操作文件方式一:open语句
open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)
-
file: 必需，文件路径（相对或者绝对路径）。
-
- mode
- 可选，文件打开模式，默认为 'r' 表示读取。常用模式还包括：
'r'：读取（默认）'w'：写入，并先截断文件'x'：排他性创建，如果文件已存在则失败'a'：写入，如果文件存在则在末尾追加'b'：二进制模式't'：文本模式（默认）'+'：更新（既可以读又可以写）
【2】操作方式二:with open 语句
（1）回收资源
- 应用程序的变量f和操作系统打开的文件。
- 在操作完毕一个文件时，必须把与该文件的这两部分资源全部回收
- 回收方法为
f.close() # 回收操作系统打开的文件资源
del f # 回收应用程序级的变量
- 其中del f一定要发生在f.close()之后
- 否则就会导致操作系统打开的文件无法关闭，白白占用资源，
- 而python自动的垃圾回收机制决定了我们无需考虑del f
- 这就要求我们，在操作完毕文件后，一定要记住f.close()
- 虽然我们如此强调，但是大多数读者还是会不由自主地忘记f.close()
（2）使用with语句改善文件操作
- 使用
open()时，通常需要确保文件最后被关闭。为了更加安全和便捷，可以使用with语句，它会自动帮你关闭文件。
# 读取文件
with open('example.txt', 'r') as file:
content = file.read()
print(content)
# 写入文件
with open('example.txt', 'w') as file:
file.write('Hello, World!')
【3】指定操作文本文件的字符编码
f = open(...)是由操作系统打开文件- 如果打开的是文本文件，会涉及到字符编码问题
- 如果没有为open指定编码，那么打开文本文件的默认编码很明显是操作系统说了算了，操作系统会用自己的默认编码去打开文件，在windows下是gbk，在linux下是utf-8。
- 这就用到了上节课讲的字符编码的知识：若要保证不乱码，文件以什么方式存的，就要以什么方式打开。
f = open('a.txt','r',encoding='utf-8')
【三】文件的操作模式
- 文件的操作模式定义了在打开文件时可以对文件执行哪些操作，比如读取、写入、追加等。下面是
open()函数中使用的一些常见的文件模式：
'r'- 读取模式:- 默认模式。
- 如果文件不存在，抛出异常。
- 用于读取文件内容。
'w'- 写入模式:- 如果文件存在，会覆盖文件并从头开始写。
- 如果文件不存在，创建新文件。
- 用于写入新内容到文件，原有内容会被删除。
'x'- 排他性创建模式:- 如果文件已存在，抛出异常。
- 如果文件不存在，创建新文件。
- 用于当你想创建新文件时，确保文件名不与已存在的文件冲突。
'a'- 追加模式:- 如果文件存在，从文件末尾追加内容。
- 如果文件不存在，创建新文件。
- 用于在文件末尾添加新内容，不会覆盖现有内容。
'b'- 二进制模式:- 用来读或写二进制文件。
- 通常与其他模式结合使用（如
'rb'或'wb'）。
't'- 文本模式:- 默认的模式。
- 用来处理文本文件。
- 可以结合其他模式使用，例如
'rt'或'wt'。
'+'- 更新模式:- 用于读写。
- 可以与其他模式结合使用，如
'r+'、'w+'、'a+'，分别表示可读写的读取、写入、追加模式。
【四】文件的操作方法
- 在Python中，读取文件涉及到打开文件、读取内容，以及关闭文件等步骤。以下是使用Python进行文件读取操作的一些常用方法：
【1】读操作
（1）read() 方法:
- 读取整个文件内容，如果文件大则可能消耗大量内存。
- 可以接受一个参数指定要读取的字符数。
with open('file.txt', 'r') as file:
content = file.read()
print(content)
(2)readline() 方法:
- 一次读取一行。
- 常用于循环中逐行读取文件内容。
with open('file.txt', 'r') as file:
line = file.readline()
while line:
print(line.strip()) # 使用strip()去除换行符
line = file.readline()
(4)readlines() 方法:
- 一次读取整个文件所有行。
- 返回一个列表，其中每个元素代表文件的一行。
with open('file.txt', 'r') as file:
lines = file.readlines()
for line in lines:
print(line.strip())
【2】写操作
- 在Python中，写入文件通常涉及打开文件、写入内容以及关闭文件等步骤。以下是使用Python进行文件写入操作的一些常见方法：
(1)write() 方法:
- 将字符串写入文件。
- 不会自动添加换行符，需要显式添加
\n来换行。
with open('file.txt', 'w') as file:
file.write('Hello, World!\n')
(2)writelines() 方法:
- 用于向文件写入一个序列字符串列表，如果需要换行需要自己加入每行的换行符
\n。 - 不会自动添加换行符。
lines = ['Hello, World!\n', 'Welcome to Python.\n']
with open('file.txt', 'w') as file:
file.writelines(lines)
【3】判断文件是否可读/写/关闭
f.readable()
- 文件是否可读
f.writable()
- 文件是否可读
f.closed
- 文件是否关闭
f.encoding
- 如果文件打开模式为b,则没有该属性
f.flush()
- 立刻将文件内容从内存刷到硬盘
f.name()
- 获取文件的名字
with open('example.txt', mode='w', encoding='utf-8') as f:
print(f"可读性: {f.readable()}") # 输出: 可读性: False
print(f"可写性: {f.writable()}") # 输出: 可写性: True
print(f"是否关闭: {f.closed}") # 输出: 是否关闭: False
print(f"编码格式: {f.encoding}") # 输出: 编码格式: utf-8
f.flush() # 立即将内容刷新到硬盘
print(f"在 'with' 块之后是否关闭: {f.closed}") # 输出: 在 'with' 块之后是否关闭: True
