#20 Python文件

前言

前面几节枯燥的模块终于结束了，想要完全掌握前几节的模块需要不断的练习才行，毕竟眼过千遍不如手过一遍嘛。在一些项目需求里，要对文件进行IO操作，毕竟重要数据不可能打印到屏幕上而不去保存，Python对的文件IO操作并不是很复杂，相信你很快就能掌握它！

文件IO操作

对于一个文件的操作，无非不过创建、删除、读、写，创建和删除在OS模块里面已经说过，那只剩下读和写了，也就是IO（Input，Output）操作了。

接下来，将以徐志摩的《再别康桥》为例子，深入解读Python中文件IO操作

轻轻的我走了，
正如我轻轻的来；
我轻轻的招手，
作别西天的云彩。
----
那河畔的金柳，
是夕阳中的新娘；
波光里的艳影，
在我的心头荡漾。
----
软泥上的青荇，
油油的在水底招摇；
在康河的柔波里，
我甘心做一条水草！
----
那榆荫下的一潭，
不是清泉，是天上虹；
揉碎在浮藻间，
沉淀着彩虹似的梦。
----
寻梦？撑一支长篙，
向青草更青处漫溯⑷；
满载一船星辉，
在星辉斑斓里放歌。
----
但我不能放歌，
悄悄是别离的笙箫；
夏虫也为我沉默，
沉默是今晚的康桥！
----
悄悄的我走了，
正如我悄悄的来；
我挥一挥衣袖，
不带走一片云彩。

1. 打开文件

Python获得文件句柄的方式与c及其类似，使用内置函数open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None) 「file表示文件名、mode表示打开方式（默认为读）、buffering表示寄存区缓冲大小（负值为系统默认，0为没有寄存区缓存，1为文件会寄存行，大于1的整数为寄存区缓存大小）、encoding表示文件编码、newline表示换行符（默认为\n）」

f = open('再别康桥.txt')   # 以默认读的方式打开再别康桥，注意：文件路径（此时程序和再别康桥在同一路径）
f = open('xxx.txt', 'w')   # 以写的方式打开文件，注意：如果此文件不存在，则创建这个文件；如果存在，则删除原文件所有内容

对于不同的文件，有不同的处理方式，常用的mode参数如下：

模式                                                描述
 r                                                  读
 w                                                  写
 r+                                                读写
 w+                                                写读
 a                                                 追加
 a+                                               追加读
 rb                                              二进制读
 wb                                              二进制写
 rb+                                            二进制读写
 wb+                                            二进制写读
 ab                                             二进制追加
 ab+                                           二进制追加读

这些模式看似复杂，其实内部规律很清晰，接下来将用文件的读和写来充分了解这些模式

2. 文件的读

read() 「读取文件指针之后的所有内容，并返回字符串」

这里提到了一个新概念：文件指针，想象一下，你在读书，你的手指头指着你正在读的地方，你没读一个字，你的手指头就跟着向后动一下，你的手指头就是文件指针，以上模式中，除了a、a+、ab+文件指针在文件末尾之外，其他的都是在文件开头

In [2]: f = open('再别康桥.txt')   # 默认读的方式打开文件

In [3]: f.read()                  # 读取文件指针之后的所有内容
Out[3]: '轻轻的我走了，\n正如我轻轻的来；\n我轻轻的招手，\n作别西天的云彩。\n----\n那河畔的金柳，\n是夕阳中的新娘；\n波光里的艳影，\n在我的心头荡漾。\n----\n软泥上的青荇，\n油油的在水底招摇；\n在康河的柔波里，\n我甘心做一条水草！\n----\n那榆荫下的一潭，\n不是清泉，是天上虹；\n揉碎在浮藻间，\n沉淀着彩虹似的梦。\n----\n寻梦？撑一支长篙，\n向青草更青处漫溯；\n满载一船星辉，\n在星辉斑斓里放歌。\n----\n但我不能放歌，\n悄悄是别离的笙箫；\n夏虫也为我沉默，\n沉默是今晚的康桥！\n----\n悄悄的我走了，\n正如我悄悄的来；\n我挥一挥衣袖，\n不带走一片云彩。\n'

In [9]: f = open('再别康桥.txt', 'w')   # 以写的模式打开文件，此时这个文件的内容已经被删除了😰

In [10]: f.read()                      # 可以看到文件是不允许读的
---------------------------------------------------------------------------
UnsupportedOperation                      Traceback (most recent call last)
<ipython-input-10-571e9fb02258> in <module>
----> 1 f.read()

UnsupportedOperation: not readable

In [1]: f = open('test.jpg', 'rb')   # 以二进制方式打开文件

In [2]: f.read()
Out[2]: b'\xff\xd8\xff\xe0\x00\x10JFIF\x00\x01\x01\x01\x00H\x00H\x00\x00\xff\xdb\x00C\x00\x05\x04\x04\x05\x04\x03\x05\x05\x04\x05\x06\x06\...........'

# 有许多文件格式是以二进制保存的，最典型的就是图片和视频

readline()  「读一行」

In [1]: f = open('再别康桥.txt')

In [2]: f.readline()   # 读一行
Out[2]: '轻轻的我走了，\n'

In [3]: f.readline()   # 再读一行
Out[3]: '正如我轻轻的来；\n'

In [4]: f.readline()
Out[4]: '我轻轻的招手，\n'

In [5]: f.readline()
Out[5]: '作别西天的云彩。\n'

readlines()  「按行读取文件，将所有的行保存为一个列表」

In [6]: f = open('再别康桥.txt')

In [7]: f.readlines()
Out[7]:
['轻轻的我走了，\n', '正如我轻轻的来；\n', '我轻轻的招手，\n', '作别西天的云彩。\n', '----\n', '那河畔的金柳，\n', '是夕阳中的新娘；\n', '波光里的艳影，\n', '在我的心头荡漾。\n', '----\n', '软泥上的青荇，\n', '油油的在水底招摇；\n', '在康河的柔波里，\n', '我甘心做一条水草！\n', '----\n', '那榆荫下的一潭，\n', '不是清泉，是天上虹；\n', '揉碎在浮藻间，\n', '沉淀着彩虹似的梦。\n', '----\n', '寻梦？撑一支长篙，\n', '向青草更青处漫溯⑷；\n', '满载一船星辉，\n', '在星辉斑斓里放歌。\n', '----\n', '但我不能放歌，\n', '悄悄是别离的笙箫；\n', '夏虫也为我沉默，\n', '沉默是今晚的康桥！\n', '----\n', '悄悄的我走了，\n', '正如我悄悄的来；\n', '我挥一挥衣袖，\n', '不带走一片云彩。\n']

文件迭代  「open函数打开一个文件后，这个句柄本身是可迭代对象」

In [8]: f = open('再别康桥.txt')

In [9]: for line in f:   # 直接迭代文件
   ...:     print(line)
   ...:
轻轻的我走了，

正如我轻轻的来；

我轻轻的招手，

作别西天的云彩。

----

那河畔的金柳，
（将后面的输出省略了）

3. 文件的写

write(text)  「text表示要写入文件的内容，并返回写入的字符数」

In [13]: f = open('new_file.txt', 'w')   # 以写的方式打开文件，如果文件不存在则创建，如果存在则删除原有内容

In [14]: f.write('hello')   # 写入hello
Out[14]: 5

In [15]: f.write('word\n')   # 写入word并换行
Out[15]: 5

注意：如果这时候去查看文件内容，发现里面还是空荡荡的，为什么呢？因为寄存区缓存的原因，默认是使用系统的寄存区缓存机制，想要立刻写入文件可以改变buffering的值，也可以使用close()方法关闭文件（关闭文件时所有内容都会写入文件）、再或者使用flush()方法立即将寄存区内容写入文件

In [23]: f.flush()   # 使用flush()方法立即刷入

In [24]: ! cat new_file.txt   # 使用命令查看文件内容，文件内容有两行，一行字，一行空白（因为使用\n换行了），这个是Linux系统命令🤥
helloword

In [25]: f = open('new_file.txt', 'a')   # 以追加模式打开，如果文件存在则打开文件，如果不存在则新建文件

In [27]: f.write('i am new\n')
Out[27]: 9

In [28]: f.flush()

In [30]: ! cat new_file.txt
helloword
i am new

In [31]: f = open('new_file.txt', 'a')

In [32]: f.read()   # 追加方式是不允许读的，w、wb、ab也不允许读
---------------------------------------------------------------------------
UnsupportedOperation                      Traceback (most recent call last)
<ipython-input-32-571e9fb02258> in <module>
----> 1 f.read()

UnsupportedOperation: not readable

In [33]: f = open('new_file.txt', 'a+')   # 使用追加读的方式打开文件

In [34]: f.read()    # 可以读，但为什么是空的？因为文件指针在末尾
Out[34]: ''

In [36]: f.write('afd')   # 也可以写
Out[36]: 3

writelines(lines)  「将一个列表或元组序列写入文件，需要换行自己加」

In [39]: f = open('new_file.txt', 'w')

In [43]: f.writelines(['hello','world'])   # 将列表序列写入文件

In [44]: f.writelines(('haha','hehe'))     # 将元组序列写入文件

In [45]: f.flush()   # 刷入

In [46]: ! cat new_file.txt   # 查看文件内容
helloworldhahahehe

4. 关闭文件

close()   「关闭文件，如果将寄存区有缓存则写入文件」

In [48]: f.close()

5. 文件其他方法

tell()  「返回当前文件指针位置」

seek(offset, whence=0) 「offset代表要设置的文件指针位置」

name  「返回当前文件名」