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Python 文件的打开、读取、写入、关闭等操作

在本教程中,您将学习 Python 文件操作。 更具体地说,打开文件,读取文件,写入文件,关闭文件以及您应该注意的各种文件方法。

文件

文件被命名为磁盘上用于存储相关信息的位置。 它们用于将数据永久存储在非易失性存储器(例如硬盘)中。

由于随机存取存储器(RAM)是易失性的(当计算机关闭时会丢失其数据),因此我们通过永久存储文件来使用文件以备将来使用。

当我们要读取或写入文件时,我们需要先打开它。 完成后,需要关闭它,以便释放与文件绑定的资源。

因此,在 Python 中,文件操作按以下顺序进行:

  1. 打开文件
  2. 读取或写入(执行操作)
  3. 关闭文件

用 Python 打开文件

Python 具有内置的open()函数来打开文件。 此函数返回文件对象,也称为句柄,因为它用于相应地读取或修改文件。

>>> f = open("test.txt")    # open file in current directory
>>> f = open("C:/Python38/README.txt")  # specifying full path

我们可以在打开文件时指定模式。 在模式下,我们指定是要读取r,写入w还是将a附加到文件中。 我们还可以指定是否要以文本模式或二进制模式打开文件。

默认为在文本模式下阅读。 在这种模式下,当从文件中读取时,我们会得到字符串。

另一方面,二进制模式返回字节,这是处理非文本文件(例如图像或可执行文件)时要使用的模式。

模式 描述
r 打开文件进行读取。 (默认)
w 打开一个文件进行写入。 如果不存在则创建一个新文件,或者如果存在则将其截断。
x 打开文件以进行独占创建。 如果文件已经存在,则操作失败。
a 打开文件以在文件末尾附加而不截断。 如果不存在,则创建一个新文件。
t 以文本模式打开。 (默认)
b 以二进制模式打开。
+ 打开文件进行更新(读取和写入)
f = open("test.txt")      # equivalent to 'r' or 'rt'
f = open("test.txt",'w')  # write in text mode
f = open("img.bmp",'r+b') # read and write in binary mode

与其他语言不同,字符a直到使用ASCII(或其他等效编码)编码后才隐含数字 97。

此外,默认编码取决于平台。 在 Windows 中,它是cp1252,在 Linux 中是utf-8

因此,我们也不能依赖默认编码,否则我们的代码在不同平台上的行为会有所不同。

因此,在以文本模式处理文件时,强烈建议指定编码类型。

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

在 Python 中关闭文件

完成对文件的操作后,我们需要正确关闭文件。

关闭文件将释放与该文件绑定的资源。 这是使用 Python 中可用的close()方法完成的。

Python 有一个垃圾收集器来清理未引用的对象,但是我们不能依靠它来关闭文件。

f = open("test.txt", encoding = 'utf-8')
# perform file operations
f.close()

这种方法并不完全安全。 如果对文件执行某些操作时发生异常,则代码将退出而不关闭文件。

一种更安全的方法是使用 try … finally 块。

try:
   f = open("test.txt", encoding = 'utf-8')
   # perform file operations
finally:
   f.close()

这样,即使出现引发导致程序流停止的异常,我们也可以保证文件已正确关闭。

关闭文件的最佳方法是使用with语句。 这样可以确保退出with语句内的块时关闭文件。

我们不需要显式调用close()方法。 它是在内部完成的。

with open("test.txt", encoding = 'utf-8') as f:
   # perform file operations

用 Python 写入文件

为了使用 Python 写入文件,我们需要以写入w,附加a或互斥创建x模式打开它。

我们需要特别注意w模式,因为如果它已经存在,它将覆盖到文件中。 因此,所有先前的数据都将被擦除。

写入字符串或字节序列(对于二进制文件)是使用write()方法完成的。 此方法返回写入文件的字符数。

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")

如果该程序不存在,它将在当前目录中创建一个名为test.txt的新文件。 如果确实存在,则将其覆盖。

我们必须自己包括换行符,以区分不同的行。


Python文件读写操作

Python文件读写操作

用 Python 读取文件

要使用 Python 读取文件,我们必须以读取r模式打开文件。

有多种方法可用于此目的。 我们可以使用read(size)方法读取size数的数据。 如果未指定size参数,它将读取并返回文件末尾。

我们可以通过以下方式读取在上一节中编写的text.txt文件:

>>> f = open("test.txt",'r',encoding = 'utf-8')
>>> f.read(4)    # read the first 4 data
'This'

>>> f.read(4)    # read the next 4 data
' is '

>>> f.read()     # read in the rest till end of file
'my first file\nThis file\ncontains three lines\n'

>>> f.read()  # further reading returns empty sting
''

我们可以看到read()方法返回一个换行符'\n'。 到达文件末尾后,我们将得到一个空字符串,供进一步阅读。

我们可以使用seek()方法更改当前文件的光标(位置)。 同样,tell()方法返回我们的当前位置(以字节数为单位)。

>>> f.tell()    # get the current file position
56

>>> f.seek(0)   # bring file cursor to initial position
0

>>> print(f.read())  # read the entire file
This is my first file
This file
contains three lines

我们可以使用循环逐行读取文件。 这既高效又快速。

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

在此程序中,文件本身的行包含换行符\n。 因此,我们在打印时使用print()函数的end参数来避免出现两个换行符。

另外,我们可以使用readline()方法读取文件的各个行。 此方法读取文件,直到换行符为止,包括换行符。

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

>>> f.readline()
'This file\n'

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

>>> f.readline()
''

最后,readlines()方法返回整个文件剩余行的列表。 当到达文件末尾(EOF)时,所有这些读取方法都将返回空值。

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

Python 文件方法

文件对象有多种可用方法。 其中一些已在以上示例中使用。

这是文本模式下方法的完整列表,并带有简要说明:

方法 描述
close() 关闭打开的文件。 如果文件已经关闭,则无效。
detach() 将底层二进制缓冲区与TextIOBase分离并返回。
fileno() 返回文件的整数(文件描述符)。
flush() 刷新文件流的写缓冲区。
isatty() 如果文件流是交互式的,则返回True
read(n) 从文件中读取最多n个字符。 如果为负或None则读取到文件末尾。
readable() 如果可以读取文件流,则返回True
readline(n=-1) 从文件读取并返回一行。 如果指定,则最多读入n个字节。
readlines(n=-1) 从文件读取并返回行列表。 如果指定,则最多读入n个字节/字符。
seek(offset,from=SEEK_SET) 参考from(开始,当前,结束),将文件位置更改为offset字节。
seekable() 如果文件流支持随机访问,则返回True
tell() 返回当前文件位置。
truncate(size=None) 将文件流调整为size字节。 如果未指定size,则将其尺寸调整为当前位置。
writable() 如果可以写入文件流,则返回True
write(s) 将字符串s写入文件,并返回写入的字符数。
writelines(lines) lines的列表写入文件。
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