Python 文件 I/O(学习总结)

打开和关闭文件

open 函数

你必须先用Python内置的open()函数打开一个文件，创建一个file对象，相关的方法才可以调用它进行读写。
语法：

file object = open(file_name [, access_mode][, buffering])

各个参数的细节如下：

• file_name：file_name变量是一个包含了你要访问的文件名称的字符串值。
• access_mode：access_mode决定了打开文件的模式：只读，写入，追加等。这个参数是非强制的，默认文件访问模式为只读(r)。

所有可取值如下：

r: 以只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。这是默认模式。
rb: 以二进制格式打开一个文件用于只读。文件指针将会放在文件的开头。这是默认模式
r+： 打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。
rb+:以二进制格式打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。
w:打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件。
wb:以二进制格式打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件
w+:打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件。
wb+:以二进制格式打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件
a:打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。
ab:以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。
a+:打开一个文件用于读写。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。文件打开时会是追加模式。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。
ab+:以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。

• buffering:如果buffering的值被设置为0，就不会被寄存。如果buffering的值取1,访问文件时会被寄存。如果将buffering的值设置为大于1的整数，表明了这就是寄存区的缓冲大小。如果取负值，寄存区的缓冲大小则为系统默认。

file对象的属性

直接用实例来说明：

fo=open("foo.txt","wb")#打开一个文件
print"文件名："，fo.name  # file.name 返回文件的名称
print"是否关闭："，fo.closed  #file.closed如果文件关闭返回ture,否则返回false.
print"访问模式："，fo.mode  #file.mode返回被打开文件的访问模式。
print"末尾是否强制加空格："，fo.softspace  #file.softspace 如果用print输出后，必须跟一个空格符，则返回False。否则返回Ture。
输出结果为：
文件名：foo.txt
是否关闭：False
访问模式：wb
末尾是否强制加空格：0

file对象方法

• close()方法

file 对象的 close（）方法刷新缓冲区里任何还没写入的信息，并关闭该文件，这之后便不能再进行写入。
当一个文件对象的引用被重新指定给另一个文件时，Python 会关闭之前的文件。用 close（）方法关闭文件是一个很好的习惯。
语法：

fileobject.close();

列子：

#打开一个文件
fo=open("fo.txt","wb")
print "文件名"，fo.name
#关闭打开的文件
fo.close()
输出结果为：
文件名：foo.txt

• write()方法

write()方法可将任何字符串写入一个打开的文件。需要重点注意的是，Python字符串可以是二进制数据，而不是仅仅是文字。
write()方法不会在字符串的结尾添加换行符('\n')：

语法：

fileobject：write(string);

在这里，被传递的参数是要写入到已打开文件的内容。

例子：

# 打开一个文件
fo = open("foo.txt", "wb")
fo.write( "hello,world\I love Python\n");
 
# 关闭打开的文件
fo.close()

打开文件，会看到下面的结果：
hello world
I love Python

• read()方法

read（）方法从一个打开的文件中读取一个字符串。需要重点注意的是，Python字符串可以是二进制数据，而不是仅仅是文字。

语法：

fileObject.read([count]);

在这里，被传递的参数是要从已打开文件中读取的字节计数。该方法从文件的开头开始读入，如果没有传入count，它会尝试尽可能多地读取更多的内容，很可能是直到文件的末尾。

例子：

#打开一个文件
fo.open("foo.txt","r+") #还是用以上我们创建的foo.txt文件
str=fo.read(10);
print "读取的字符串是："，str
#关闭打开的文件
fo.close()

输出结果：

读取的字符是：hello，worl

• tell()方法：文件定位

tell()方法告诉你文件内的当前位置；换句话说，下一次的读写会发生在文件开头这么多字节之后。

• seek() 方法

seek（offset [,from]）方法改变当前文件的位置。offset变量表示要移动的字节数。from变量指定开始移动字节的参考位置。
如果from被设为0，这意味着将文件的开头作为移动字节的参考位置。如果设为1，则使用当前的位置作为参考位置。如果它被设为2，那么该文件的末尾将作为参考位置。

例子：

  #还是用上面创建的文件foo.txt
fo=open("foo.txt",r+)
str=fo.read(11)
print"读取的字符串是：",str

#查找当前的位置

position=fo.tell()
print"当前文件位置：",position

#把指针再次重新定位到文件开头

position=fo.seek(0,0);
str=fo.read(11)
print"重新读取字符串："，str
#关闭打开的文件
fo.close()

输出的结果：
读取的字符串是：hello，world
当前的位置：11
重新读取字符串：hello,world

延伸

我们最后的一步是调用close()方法关闭文件。文件用完之后必须要关闭，因为文件对象会占用操作系统的资源，并且操作系统同一时间能打开的文件数量也是有限的。

由于文件读写时都有可能产生IOErro,一旦出错，后面的f.close(),就不会调用。所以，为了保证无论是否出错都能正确的关闭文件，我们可以使用try....finally；来实现：

try：
    f=open('/path/to/file','r')
    print (f.read())
finally:
    if f:
        f.close()

但是每次都这样写比较繁琐的，所以Python 引入了with语句来自动帮我们调用close()方法：

with open('path/to/file','r') as f:
    print (f.read())

这和前面的try ... finally是一样的，但是代码更佳简洁，并且f.close()方法
已经自动调过了。

• with 是如何工作的呢

上例中”open()”方法是Python自带的，那我们怎么定义自己的类型来使用with语句呢。基本思想是with所求值得对象必须有一个enter()方法，一个exit()方法。紧跟with后面的语句被求值后，返回对象的enter()方法被调用，这个方法的返回值被赋值给as后面的变量。当with后面的代码被全部执行完之后，将调用返回对象的exit()方法。

class Sample:
    def __enter__(self):
        print("In __enter__()")
        return "Foo"

    def __exit__(self, type, value, trace):
        print("In __exit__()")


def get_sample():
    return Sample()

with get_sample() as sample:
    print( "sample:", sample)

输出结果

In __enter__()
sample: Foo
In __exit__()

观察输出结果：

1. enter()方法被执行
2. enter()方法返回的值 - 这个例子中是"Foo"，赋值给变量'sample'
3. 执行代码块，打印变量"sample"的值为 "Foo"
4. exit()方法被调用
   with真正强大之处是它可以处理异常。可能你已经注意到Sample类的exit方法有三个参数- val, type 和 trace。 这些参数在异常处理中相当有用。我们来改一下代码，看看具体如何工作的。

class Sample:
    def __enter__(self):
       return self

    def __exit__(self, type, value, trace):
        print("type:", type)
        print("value", value)
        print("trace", trace)

    def do_something(self):
        bar = 1 / 0
        return bar + 10

def get_sample():
    return Sample()

with Sample() as sample:
    sample.do_something()
输出结果：

Traceback (most recent call last):
type: 
  File "C:/Users/lkx941013/PycharmProjects/lianxi11/5.py", line 21, in 
value division by zero
trace 
    sample.do_something()
  File "C:/Users/lkx941013/PycharmProjects/lianxi11/5.py", line 12, in do_something
    bar = 1 / 0
ZeroDivisionError: division by zero

Process finished with exit code 1

这个例子中，with后面的get_sample()变成了Sample()。这没有任何关系，只要紧跟with后面的语句所返回的对象有enter()和exit()方法即可。此例中，Sample()的enter()方法返回新创建的Sample对象，并赋值给变量sample。
观察执行结果

实际上，在with后面的代码块抛出任何异常时，exit()方法被执行。正如例子所示，异常抛出时，与之关联的type，value和stack trace传给exit()方法，因此抛出的ZeroDivisionError异常被打印出来了。开发库时，清理资源，关闭文件等等操作，都可以放在exit方法当中。
因此，Python的with语句是提供一个有效的机制，让代码更简练，同时在异常产生时，清理工作更简单

重命名和删除文件

Python的os模块提供了帮你执行文件处理操作的方法，比如重命名和删除文件。
要使用这个模块，你必须先导入它，然后才可以调用相关的各种功能。

• rename()方法：

rename()方法需要两个参数，当前的文件名和新文件名。
语法：

os.rename(current_file_name, new_file_name)

例子：

下面将重命名的一个已经存在的文件test.txt

import os
 
# 重命名文件test1.txt到test2.txt。
os.rename( "test1.txt", "test2.txt" )

• remove()方法

你可以用remove()方法删除文件，需要提供要删除的文件名作为参数

语法：

os.remove(file_name)

例子：
下例将删除一个已经存在的文件test2.txt。

import os
 
# 删除一个已经存在的文件test2.txt
os.remove("test2.txt")

操作文件和目录

操作文件和目录的函数一部分放在os模块中，一部分放在os.path模块中，这一点要注意一下。查看、创建和删除目录可以这么调用

• mkdir()方法

可以使用os模块的mkdir()方法在当前目录下创建新的目录们也可以直接创建一单级目录（见例3）。你需要提供一个包含了要创建的目录名称的参数。
语法：

os.mkdir("newdir")

例子：
下例将在当前目录下创建一个新目录test。

import os
 
# 创建目录test
os.mkdir("test")

• chdir()方法

可以用chdir()方法来改变当前的目录。chdir()方法需要的一个参数是你想设成当前目录的目录名称。
语法：

os.chdir("newdir")

例子：
下例将进入"/home/newdir"目录

import os
 
# 将当前目录改为"/home/newdir"
os.chdir("/home/newdir")

• getcwd()方法：

getcwd()方法显示当前的工作目录。
语法：

   os.getcwd()

例子：
下例给出当前目录：

 import os
 # 给出当前的目录
 print os.getcwd()

• rmdir()方法

rmdir()方法删除目录，目录名称以参数传递。在删除这个目录之前，它的所有内容应该先被清除。
语法：

   os.rmdir('dirname')

例子：
以下是删除" /tmp/test"目录的例子。目录的完全合规的名称必须被给出，否则会在当前目录下搜索该目录。

import os
# 删除”/tmp/test”目录
os.rmdir( "/tmp/test"  )

• os.path.join() 方法

把两个路径合成一个时，不要直接拼字符串，而要通过os.path.join()函数，这样可以正确处理不同操作系统的路径分隔符。在Linux/Unix/Mac下，os.path.join()返回这样的字符串：

part-1/part-2

而Windows下会返回这样的字符串：

part-1\part-2

• os.path.split()

同样的道理，要拆分路径时，也不要直接去拆字符串，而要通过os.path.split()函数，这样可以把一个路径拆分为两部分，后一部分总是最后级别的目录或文件名：

>>> os.path.split('/Users/michael/testdir/file.txt')
('/Users/michael/testdir', 'file.txt')

• os.path.splitext()

os.path.splitext()可以直接让你得到文件扩展名，很多时候非常方便：

  >>> os.path.splitext('/path/to/file.txt')
 ('/path/to/file', '.txt')

这些合并、拆分路径的函数并不要求目录和文件要真实存在，它们只对字符串进行操作。
但是复制文件的函数居然在os模块中不存在！原因是复制文件并非由操作系统提供的系统调用。
幸运的是shutil模块提供了copyfile()的函数，你还可以在shutil模块中找到很多实用函数，它们可以看做是os模块的补充。

通过实例掌握知识点

• 列1：创建文件并写入内容

import os 
import os.path   #os.path 此模块用来操作路径
ls = os.linesep  #os.linesep字符串给出当前平台使用的行终止符。例如，Windows使用'\r\n'，Linux使用'\n'而Mac使用'\r'。

#获得文件名
filename = input('Enter a file name:')
while True:

    if os.path.exists(filename): #os.path.exists()是判断文件路径是否存在
        print("ERROR: '%s' already exists" % filename)
    else:
        break

all = []
print("\nEnter lines ('.' by iteself to quit).\n")   #'\n' 是换行的意思

#循环直到用户输入'.'终止，把内容先写入一个数列中
while True:     
    entry = input('>')
    if entry == '.':
        break
    else:
        all.append(entry)

fobj = open(filename, 'w') # 打开文件
fobj.writelines(['%s%s' %(x, ls) for x in all])  #把数列中的内容一行一行的放入文件里
fobj.close()  #关闭文件
print("Done!")

输出结果：
Enter a file name:1043

Enter lines ('.' by iteself to quit).

>1043
>study
>group
>.
Done!

下面我们找到这个文件来看看

想知道在哪里找到吗？看例2

• 例2：打开上面的1043文件

filename = '1043'
try:
    fobj = open(filename, 'r')#以读的方式打开文件
except IOError as e:
    print("*** file open error", e)
else:
    for eachLine in fobj:
        print(eachLine.strip())#strip() 1.语法：str.strip([chars]); 2.返回值是返回移除字符串头尾指定的字符生成的新字符串。3.strip()默认删除空白符
    fobj.close()

输出结果：
1043

study

group

• 例3：创建目录

import os
a=os.getcwd()#获取当前路径
print(a)
b=os.listdir(os.getcwd())#获取当前目录中的内容
print(b)
os.mkdir('D:\hel')#只创建单层目录
os.makedirs('D:\helos\he')#创建多级目录


输出结果：
C:\Users\hk\PycharmProjects\lianxi11   #这是输出的a
['.idea', '1.py', '1043', '2.py', '3.py', '4.py', 'a.py', 'b.py', 'c.py', 'd.py', 'hhr', 'kkuu', 'lkgg', 'studypython']  #这是b

查看在自己的D盘中确实有hel文件夹，helos文件夹，并且helos文件夹中有一个he

完！