Python 文件 I/O

Python 文件 I/O

在本教程中，您将了解 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了解的各种文件方法。

视频：在 Python 中读取和写入文件

文件

文件是磁盘上的命名位置，用于存储相关信息。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），我们通过永久存储文件来使用文件以备将来使用数据。

当我们想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

在 Python 中打开文件

Python有一个内置的open() 打开文件的功能。该函数返回一个文件对象，也称为句柄，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mode中，我们指定是否要读取r ，写w 或附加 a 到文件。我们还可以指定要以文本模式还是二进制模式打开文件。

默认是在文本模式下阅读。在这种模式下，我们在读取文件时获取字符串。

另一方面，二进制模式返回字节，这是处理图像或可执行文件等非文本文件时使用的模式。

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 在使用 ASCII 编码之前不暗示数字 97 （或其他等效编码）。

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

因此，我们不能同时依赖默认编码，否则我们的代码在不同平台上的行为会有所不同。

因此，在文本模式下处理文件时，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

当我们对文件执行完操作后，我们需要正确关闭文件。

关闭文件将释放与文件绑定的资源。它是使用 close() 完成的 Python中可用的方法。

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

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

这种方法并不完全安全。如果我们对文件执行某些操作时发生异常，代码会退出而不关闭文件。

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，即使引发导致程序流停止的异常，我们也能保证文件被正确关闭。

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

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

在 Python 中写入文件

为了在 Python 中写入文件，我们需要在 w 中打开它 , 附加 a 或独创x 模式。

我们需要小心 w 模式，因为如果文件已经存在，它将覆盖到文件中。因此，所有以前的数据都被删除了。

使用 write() 写入字符串或字节序列（用于二进制文件） 方法。该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")

该程序将创建一个名为 test.txt 的新文件 如果当前目录不存在，则在当前目录中。如果确实存在，则将其覆盖。

我们必须自己包含换行符以区分不同的行。

在 Python 中读取文件

要在 Python 中读取文件，我们必须在读取 r 中打开文件 模式。

有多种方法可用于此目的。我们可以使用 read(size) 读取 size 的方法 数据的数量。如果 大小 未指定参数，读取并返回到文件末尾。

我们可以阅读text.txt 我们在上面的部分中以如下方式编写的文件：

>>> 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() 方法返回换行符为 '\n' .一旦到达文件末尾，我们会在进一步阅读时得到一个空字符串。

我们可以使用 seek() 改变我们当前的文件光标（位置） 方法。同样，tell() 方法返回我们当前的位置（字节数）。

>>> 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 for 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

在这个程序中，文件本身的行包含一个换行符 \n .所以，我们使用 print() 的 end 参数 打印时避免两个换行符的功能。

或者，我们可以使用 readline() 方法来读取文件的各个行。此方法读取文件直到换行符，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。当到达文件结尾（EOF）时，所有这些读取方法都返回空值。

>>> 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的方法。其中一些已经在上面的例子中使用过。

以下是文本模式下的完整方法列表以及简要说明：