python文件处理

目录

• python文件处理
  • 一、文件操作
    • 1.1、基础流程
    • 1.2、资源回收与with上下文管理
    • 1.3、指定操作文件的字符编码
  • 二、文件的操作模式
    • 2.1、控制文件读写的模式
      • 只读模式
      • 只写模式
      • 追加模式
      • 读写模式
    • 2.2、控制文件读写内容模式
      • t 文本模式
      • b 二进制模式
      • 模式对比
      • 拷贝demo
  • 三、操作文件的方法
    • 方法解释
    • 3.1、读操作
      • 方式一
      • 方式二
    • 3.2、写操作
    • 3.3、seek：控制文件内指针的移动
      • 写入文件
      • 0 模式
      • 1 模式
      • 2 模式
    • demo
  • 四、文件修改
    • 方式一
    • 方式二

python文件处理

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一、文件操作

1.1、基础流程

# 1、打开文件，由引用程序向系统发起系统调用open()，操作系统打开文件对应的磁盘空间，并赋值给一个变量f
f = open('a.txt', encoding='UTF-8')

# 2、调用文件对象的读方法，
date = f.read()

# 3、输出文件内容
print(date)

# 4、关闭文件，向操作系统发起关闭文件的请求，回收系统资源
f.close()

1.2、资源回收与with上下文管理

打开一个文件包含两部分资源：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的时候，必须把与该文件相关的这两部分资源回收掉，回收方法为：

# 回收操作系统打开的文件资源
f.close()

# 回收应用程序的变量
del f

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，浪费资源
而python的垃圾回收机制决定了我们无需考虑 del f
这就要求我们操作完成文件之后，一定要记住 f.close()
但是虽然关闭文件如此重要，但是我们还是会忘记，因此，Python提供了 with 关键字来帮助我们管理上下文

# 1、在执行完子代码块后，with会自动执行 f.close()
with open('a.txt', 'r') as f:
    data = f.read()
    print(data)

# 2、可以用with同时打开多个文件，使用逗号分割
with open('a.txt', 'r') as f_a, open('b.txt', 'r') as f_b:
    data = f_a.read()
    print(data)
    print()
    data = f_b.read()
    print(data)

1.3、指定操作文件的字符编码

open() 是由操作系统打开文件，如果打开的是文本文件，会涉及到字符编码的文艺，如果没有为open()指定编码，那么操作系统会使用自己的默认字符编码去操作文件；
如果要保持不乱码，文件以什么方式存储的，就要以什么方式打开

f = open('a.txt', encoding='UTF-8')
data = f.read()
print(data)
f.close()

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二、文件的操作模式

2.1、控制文件读写的模式

• r 只读模式（默认）
• w 只写模式
• a 只追加写

只读模式

with open('a.txt', encoding='UTF-8') as f:
    data = f.read()
    print(data)

只写模式

# 文件不存在时会创建空文档，文件存在时会清空文件，文件指针指向文件开头
with open('a.txt', 'w')as f:
    f.write('你好\n')
    f.write('我是\n')
    f.write('大家好\n')
    f.write('111\n222\n333\n')

追加模式

# 文件不存在时会创建空文件件，文件存在时会讲文件指针指向文件末尾
with open('a.txt', 'a')as f:
    f.write('卧室\n')
    f.write('121\n232\n343\n')

读写模式

方式	说明
r+	文件指针指向文件开头，如果文件不存在则爆出异常
w+	如果文件存在则会被覆盖，如果文件不存在则创建新文件
a+	文件指针指向文件末尾，如果文件不存在则创建新文件

2.2、控制文件读写内容模式

t/b模式均不能单独使用，必须与r/w/a之一结合使用

t 文本模式

# 如果我们打开文件指定的是r/w/a，那么其默认就是rt/wt/at
with open('a.txt', 'rt') as f:
    data = f.read()
    print(data)

with open('a.txt', 'wt') as f:
    indata = 'df'
    f.write(indata)

b 二进制模式

with open('a.txt', 'wb') as f:
    msg = "hello"
    indata = msg.encode('UTF-8')
    f.write(indata)



with open('a.txt', 'rb') as f:
    data = f.read()
    print(type(data))

<class 'bytes'>

模式对比

1、在操作纯文本文件方面t模式帮我们省去了编码与解码的环节，b模式则需要手动编码与解码，所以此时t模式更为方便
2、针对非文本文件（如图片、视频、音频等）只能使用b模式
3、在b模式不能用encoding来指定编码

拷贝demo

src_file = input('源文件路径').strip()
dst_file = input('目标文件路径').strip()

with open(f'{src_file}', 'rb') as src_f, open(f'{dst_file}', 'wb') as dst_f:
    for line in src_f:
        dst_f.write(line)

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三、操作文件的方法

方法解释

文件对象方法	说明
f.read()	有参数表从开头读多少个字节，没有读取所有内容。读小文件推荐
f.readline()	读取一行内容,光标移动到第二行首部.读大文件推荐，或者 for line in 遍历
f.readlines()	读取每一行内容,存放于列表中.返回值是一个列表包含'\n'.读小文推荐
f.write()	f.write('1111\n222\n') #针对文本模式的写,需要自己写换行符。内容必须是 字符串
f.write()	f.write('1111\n222\n'.encode('utf-8')) #针对b模式的写,需要自己写换行符。返回是int 字符数
f.writelines()	f.writelines(['333\n','444\n']) #文本模式。列表元素必须是 字符串
f.writelines()	f.writelines([bytes('333\n',encoding='utf-8'),'444\n'.encode('utf-8')]) #b模式
f.seek(x,y)	seek(x, 0)：从开始位置向右 x 个字符
f.seek(x,y)	seek(x, 1)：当前位置往右移动 x 个字符
f.seek(x,y)	seek(-x, 2)：文件的结尾向左移动 x 个字符
f.tell()	返回文件的当前位置
f.truncate()	清空文件，配合f.seek(0) 使用，调整指针位置
f.closed	文件是否关闭
f.flush()	立刻将文件内容从内存刷到硬盘
f.readable()	文件是否可读
f.writable()	文件是否可写
f.name	文件名字

3.1、读操作

# 读取所有内容，执行完读取操作后，文件指针指向文件末尾
f.read()

# 读取一行内容，执行完读取操作后，文件指针指向第二行首
f.readline()

# 读取每一行内容，存放到列表中
f.readlines()

f.read() 和 f.readlines() 都是一次性读取所有内容，如果内容过大会导致内存溢出，如果需要读取大文件，可以分次读入

方式一

# 同一时刻只读取一行内容到内存里

with open('a.txt', 'rt', encoding='UTF-8') as f:
    for line in f:
        print(line)

方式二

# 同一时刻只读取1024个Bytes到内存中

with open('a.txt', 'rb') as f:
    while 1:
        data = f.read(1024)
        if len(data) == 0:
            break
        print(data)

3.2、写操作

f.write('1111\n222\n333')
f.write('www\neee\n'.encode('UTF-8'))
f.writelines(['111\n', '222\n', '333'])
f.writelines([bytes('333\n',encoding='UTF-8'),'sss\n'.encode('UTF-8')])

3.3、seek：控制文件内指针的移动

文件内指针的移动都是以Bytes为单位的，只有在t模式下的f.read(n)，此时 n 的单位是字符，也就是多少个字符的含义

with open('a.txt', 'rt')as f:
    data = f.read(3)
    print(data)

with open('b.txt', 'rb') as f:
    data = f.read(2)
    print(data)

之前文件内指针的移动都是由 读/写 操作而被动触发的，若想读取文件某一特定位置的数据，则需要用 f.seek 方法控制文件内指针的移动
0 模式可以在 b 或者 t 模式使用
1/2模式只能在 b 模式下使用

f.seek(指针移动的字节数,模式控制)

0 默认的模式，该模式代表指针的移动的字节数是以文件开头为参照的
1 该模式代表指针移动的字节数是以当前所在的位置为参照的
2 该模式代表指针移动的字节数是以文件末尾为参照的

写入文件

with open('a.txt', 'wt', encoding='UTF-8')as f:
    s = 'abc芜湖'
    f.write(s)
with open('a.txt', 'rt', encoding='UTF-8') as f:
    data = f.read()
    print('文件内容：', data)

文件内容： abc芜湖

0 模式

with open('a.txt', 'rt', encoding='UTF-8') as f:
    f.seek(3,0)
    print(f.tell())
    print(f.read())

3
芜湖


with open('a.txt', 'rt', encoding='UTF-8') as f:
    f.seek(6,0)
    print(f.tell())
    print(f.read())

6
湖

1 模式

with open('a.txt', 'rb') as f:
    f.seek(3,1)
    print(f.tell())
    f.seek(4,1)
    print(f.tell())

3
7

2 模式

with open('a.txt', 'rb') as f:
    f.seek(0, 2)
    print(f.tell())
    f.seek(-3, 2)
    print(f.read().decode('UTF-8'))

9
湖

demo

import time
with open('access.log', 'rb') as f:
    f.seek(0,2)
    while 1:
        line = f.readline()
        if len(line) == 0:
            time.sleep(0.5)
        else:
            print(line.decode('UTF-8'), end='')

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四、文件修改

with open('a.txt', 'wt', encoding='UTF-8') as f:
    data = "TimCook USA 185 65 12312312321\nJson USA 163 60 14324324234\nTom USA 175 62 1231243423421"
    f.write(data)
with open('a.txt', 'rt', encoding='UTF-8') as f:
    res = f.read()
    print('修改之前：\n', res)
with open('a.txt', 'r+t', encoding='UTF-8') as f:
    f.seek(7)
    f.write('<Apple>')
with open('a.txt', 'r', encoding='UTF-8') as f:
    res = f.read()
    print('修改之后：\n', res)

修改之前： 
TimCook USA 185 65 12312312321
Json USA 163 60 14324324234
Tom USA 175 62 1231243423421
修改之后： 
TimCook<Apple>5 65 12312312321
Json USA 163 60 14324324234
Tom USA 175 62 1231243423421

磁盘空间是无法修改的，磁盘中的数据更新都是用新数据覆盖旧数据
内存中的数据是可以修改的
修改文件的大致思路是将文件内容读取到内存，然后在内存中修改完成，再讲内存中的内容覆盖回磁盘

方式一

将文件内容一次性全部读取到内存，然后在内存中修改完成之后再覆写会源文件

优点：在文件修改过程中同一份数据只有一份

缺点：会过多占用内存

with open('a.txt', 'wt', encoding='UTF-8') as f:
    data = "TimCook USA 185 65 12312312321\nJson USA 163 60 14324324234\nTom USA 175 62 1231243423421"
    f.write(data)

with open('a.txt', 'rt', encoding='UTF-8') as f:
    res = f.read()
    print('修改之前：\n',res)

with open('a.txt', 'r+t', encoding='UTF-8') as f:
    f.write(res.replace('USA', 'CHINA'))

with open('a.txt', 'r', encoding='UTF-8') as f:
    res = f.read()
    print('修改之后：\n',res)


修改之前：
 TimCook USA 185 65 12312312321
Json USA 163 60 14324324234
Tom USA 175 62 1231243423421
修改之后：
 TimCook CHINA 185 65 12312312321
Json CHINA 163 60 14324324234
Tom CHINA 175 62 1231243423421

方式二

以读的方式打开源文件，以写的方式打开一个临时文件，一行行读取源文件内容，修改完之后写入临时文件，删除源文件，将临时文件重命名为源文件名

优点：不会占用过多的内存

缺点：在文件修改过程中同一份数据保存了两份

import os
with open('a.txt', 'wt', encoding='UTF-8') as f:
    data = "TimCook USA 185 65 12312312321\nJson USA 163 60 14324324234\nTom USA 175 62 1231243423421"
    f.write(data)
with open('a.txt', 'rt', encoding='UTF-8') as f:
    res = f.read()
    print('修改之前：\n',res)
with open('a.txt', 'r') as src_f, open('.a.txt.swap', 'w') as dst_f:
    for line in src_f:
        dst_f.write(line.replace('USA', 'China'))
os.remove('a.txt')
os.rename('.a.txt.swap', 'a.txt')
with open('a.txt', 'r') as f:
    res = f.read()
    print('修改之后：\n',res)


修改之前：
 TimCook USA 185 65 12312312321
Json USA 163 60 14324324234
Tom USA 175 62 1231243423421
修改之后：
 TimCook China 185 65 12312312321
Json China 163 60 14324324234
Tom China 175 62 1231243423421

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