python教程（八）·文件操作

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由于离高考越来越近，博主打算本篇文章过后，暂停本系列教程的更新，等到高考完后再继续本系列教程，请谅解！

这次我们学习用python操作文件，包括文件的读、写等……

操作文件第一步——打开文件

要想操作文件，我们首先应该打开一个文件。当然，这个“打开”不是用鼠标双击那种“打开”，别忘了这是个python编程的教程，所以我们是用python程序来打开文件。打开文件用open函数，函数的基本用法如下：

obj = open(name[, mode]) # 中括号包围表示mode参数是默认参数的，即有默认值

上面的 name 就是我们要打开的文件的路径，这个参数是必须的。参数 mode 是打开文件的模式，后面单独介绍。

该函数返回一个文件对象，通过这个对象的一些方法，我们对文件进行一些操作。

文件模式

参数 mode 代表打开文件的模式，文件模式的常用取值有以下几种：

值	含义
`'r'`	读模式（默认值）
`w`	写模式
`a`	追加模式
`b`	二进制模式（和其它模式一起使用，如 `'rb'` ， `'wb'` 等）
`+`	读/写模式（和其它模式一起使用，如 `'r+'` 、 `'w+'` 、 `a+` 等）

在这里需要进一步解释说明：

以读模式打开文件，可以对文件进行读取内容，这要求文件必须存在，若不存在程序将报错中止。
以写模式打开文件，可以往文件写入数据，需要注意的是，如果文件不存在将创建文件，如果文件存在会将文件内容清空
读/写模式意思是即可读文件又可写文件，如 'r+' ，以读模式打开文件，除了可以读取文件内容，还可以写入数据
以追加模式打开文件不会将文件清空，可以 以文件末尾为起点 往文件写入数据，相当于特殊的读模式

何为二进制模式？

二进制模式 有些特殊，这里单独说明。

文本中的一些控制字符如 换行符 ，在不同的系统中的存储形式是不同的，在Linux系统中存储的是 \n 一个字符，而在Windows系统中存储的是 \r\n 两个字符。

为了通用性，python默认用文本模式打开一个文件，从文件中读取到的换行符，python会自动将其转换成一个 \n 字符；写入数据的时候，python自动将 \n 转换成对应系统的换行符形式后再写入文件。

也就是说，以文本模式打开的文件，读取的内容不一定是原本的内容！

如果需要操作文件的原始数据，就需要用到二进制模式打开文件了。

不过这个模式我们暂时用不上，用到了再来补充吧。

好了，现在我们以写模式打开一个文件，名为 test.txt ，这个文件不存在，python自动为我们创建，代码如下：

fobj = open('test.txt', 'w')

第一步完成！

操作文件第二步——读和写

写文件

由于我们刚才以写模式打开了一个 test.txt 文件，文件无内容，我们先来说说如何往文件写入数据。

往文件写入数据用到文件对象的一个write方法：

fobj = open('test.txt', 'w')

fobj.write('hello world!\n') # 写入内容

fobj.write('I am Lee\n') # 写入内容

该方法还返回一个整数，表示写入的字符数

读文件

如果以读模式打开了一个文件（这个文件要存在），那么我们可以使用文件对象的read方法来读取文件内容：

fobj = open('test.txt', 'r') # 或者fobj = open('test.txt')

content = fobj.read(10) # 读取10个字符

print(content)

content = fobj.read() # 读取剩下的所有字符

print(content)

read方法带参数时，表示读取的字符数（如果是二进制模式就是字节数），不带参数时表示读取剩下全部内容，如果文件比较小的时候可以直接读取全部内容，如果文件比较大不建议这么做，一是因为速度慢，二是因为文件内容过大，没有足够的内存可以一次性容纳这么多数据。

注意：对文件的读和写操作时，文件对象有一个指针用于指定当前文件的操作位置，读文件的时候，会使这个指针往后移动。也就是说，我们读取文件内容时是按顺序读取的，读取完后就没有了，因为指针已经移动到文件末尾。不过我们可以使用文件对象的 seek 方法，手动改变这个指针的位置；写文件的操作也是类似，除非使用seek方法，否则我们无法将这次写入的数据写入到上一次写入的数据之前。

操作文件最后一步——关闭文件

操作完文件后要对其关闭，特别是更改了文件的数据的时候，可能造成写入的数据没有真正写入到文件中，这是因为写入数据的时候，是往缓冲区写入的，等缓冲区满了，或者关闭文件的时候才会将数据写入硬盘。

操作很简单，调用close方法即可：

fobj.close()

一般情况下，程序退出后或者退出前，程序打开的文件会被自动关闭，但是如果程序因为错误中止了，很可能会出现数据没有被写入文件的现象，为了安全起见，使用完文件后应及时关闭。

通常使用如下代码来保证文件正常关闭：

f = open('test.txt', 'w')

try:

    # do something

finally:

    f.close()

暂时不用理解 try 、 finally 代码块的具体作用，我们只需要知道当 try 代码块发生错误是程序中止，或者程序正常运行下去， finally 代码块都会执行。

也可以使用如下代码：

with open('test.txt', 'w') as f:

    # do something

with 代码块结束后，无论程序是否发生错误，会自动调用close方法来关闭文件

最后总结起来，代码如下：

首先是写文件：

>>> fobj = open('test.txt', 'w')

>>> fobj.write('hello world!\n')

13

>>> fobj.write('I am Lee.\n')

10

>>> fobj.close()

然后读取这个写入的文件：

>>> fobj = open('test.txt') # 默认模式为读模式'r'

>>> fobj.read(10)  # 读取10个字符

'hello worl'

>>> fobj.read()  # 读取剩下的全部字符

'd!\nI am Lee.\n'

>>> fobj.close() # 没有对文件进行修改可不调用

其它文件操作方式

迭代文件

我们读取文件的时候还可以使用 for 循环进行迭代，代码如下：

>>> for line in open('test.txt'):

...     print(line, end='')  # end参数表示字符串最后附加的字符，默认为换行符

...

hello world!

I am Lee.

>>>

可以看到，每次循环我们得到文件的一行内容，在这里我们没有关闭文件，但是这没有必要，因为我们只是读文件，并没有改变文件的内容。

这种读取文件的方法是我们最常用的方法。

随机访问

刚才我们说过，文件的操作都是从头到尾按顺序进行的，若想“回头”，就需要使用seek方法重新设置文件指针，具体用法如下：

fobj.seek(offset[, whence])

offset 参数表示偏移量，正数为向后偏移，负数为向前偏移，0表示不偏移； whence 参数表示起始位置，默认是0（表示相对于 文件开头 ，偏移量为非负数），其它取值还有1（相对于 当前位置 ，偏移量可正可负可0,），2（相对于 文件末尾 ，偏移量为非正数）。

同时还可以配合tell方法来使用，tell方法返回当前文件指针位置。

具体可以看下面的例子：

>>> f = open('test.txt', 'w+b') # 由于文本模式whence只能使用0，故使用二进制模式操作

>>> f.write(b'hello world') # b''为字节串类型，类似字符串，二进制模式文件操作基于字节串

11

>>> f.tell() # 获取当前文件指针位置

11

>>> f.seek(-5, 2) # 定位到文件尾部向前5个字节

6

>>> f.read(6)

b'world'

>>> f.tell() # 获取当前文件指针位置

11

>>> f.seek(-7,1) # 向前7个字节

4

>>> f.write(b'haha')

4

>>> f.seek(0) # 相当于f.seek(0,0) 定位到文件头部

0

>>> f.read() # 读取所有文件内容

b'hellhaharld'

>>> f.close() # 关闭文件