Python文件读写

文件读写
读写文件是最常见的IO操作。Python内置了读写文件的函数，用法和C是兼容的。读写文件前，我们先必须了解一下，在磁盘上读写文件的功能都是由操作系统提供的，现代操作系统不允许普通的程序直接操作磁盘，所以，读写文件就是请求操作系统打开一个文件对象（通常称为文件描述符），然后，通过操作系统提供的接口从这个文件对象中读取数据（读文件），或者把数据写入这个文件对象（写文件）。

读文件
要以读文件的模式打开一个文件对象，使用Python内置的open()函数，传入文件名和标示符：

f = open(’/Users/michael/test.txt’, ‘r’)
标示符’r’表示读，这样，我们就成功地打开了一个文件。

如果文件不存在，open()函数就会抛出一个IOError的错误，并且给出错误码和详细的信息告诉你文件不存在：

f=open(’/Users/michael/notfound.txt’, ‘r’)
Traceback (most recent call last):
File “”, line 1, in
FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: ‘/Users/michael/notfound.txt’

如果文件打开成功，接下来，调用read()方法可以一次读取文件的全部内容，Python把内容读到内存，用一个str对象表示：

f.read()
‘Hello, world!’

最后一步是调用close()方法关闭文件。文件使用完毕后必须关闭，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：

f.close()

由于文件读写时都有可能产生IOError，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地关闭文件，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()
但是每次都这么写实在太繁琐，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，并且不必调用f.close()方法。
调用read()会一次性读取文件的全部内容，如果文件有10G，内存就爆了，所以，要保险起见，可以反复调用read(size)方法，每次最多读取size个字节的内容。另外，调用readline()可以每次读取一行内容，调用readlines()一次读取所有内容并按行返回list。因此，要根据需要决定怎么调用。
如果文件很小，read()一次性读取最方便；如果不能确定文件大小，反复调用read(size)比较保险；如果是配置文件，调用readlines()最方便：
for line in f.readlines():
print(line.strip()) # 把末尾的’\n’删掉
file-like Object
像open()函数返回的这种有个read()方法的对象，在Python中统称为file-like Object。除了file外，还可以是内存的字节流，网络流，自定义流等等。file-like Object不要求从特定类继承，只要写个read()方法就行。
StringIO就是在内存中创建的file-like Object，常用作临时缓冲。

二进制文件
前面讲的默认都是读取文本文件，并且是UTF-8编码的文本文件。要读取二进制文件，比如图片、视频等等，用’rb’模式打开文件即可：

f = open(’/Users/michael/test.jpg’, ‘rb’)
f.read()
b’\xff\xd8\xff\xe1\x00\x18Exif\x00\x00…’ # 十六进制表示的字节
字符编码
要读取非UTF-8编码的文本文件，需要给open()函数传入encoding参数，例如，读取GBK编码的文件：

f = open(’/Users/michael/gbk.txt’, ‘r’, encoding=‘gbk’)
f.read()
‘测试’
遇到有些编码不规范的文件，你可能会遇到UnicodeDecodeError，因为在文本文件中可能夹杂了一些非法编码的字符。遇到这种情况，open()函数还接收一个errors参数，表示如果遇到编码错误后如何处理。最简单的方式是直接忽略：

f = open(’/Users/michael/gbk.txt’, ‘r’, encoding=‘gbk’, errors=‘ignore’)

写文件
写文件和读文件是一样的，唯一区别是调用open()函数时，传入标识符’w’或者’wb’表示写文本文件或写二进制文件：

f = open(’/Users/michael/test.txt’, ‘w’)
f.write(‘Hello, world!’)
f.close()
你可以反复调用write()来写入文件，但是务必要调用f.close()来关闭文件。当我们写文件时，操作系统往往不会立刻把数据写入磁盘，而是放到内存缓存起来，空闲的时候再慢慢写入。只有调用close()方法时，操作系统才保证把没有写入的数据全部写入磁盘。忘记调用close()的后果是数据可能只写了一部分到磁盘，剩下的丢失了。所以，还是用with语句来得保险：
with open(’/Users/michael/test.txt’, ‘w’) as f:
f.write(‘Hello, world!’)
要写入特定编码的文本文件，请给open()函数传入encoding参数，将字符串自动转换成指定编码。
细心的童鞋会发现，以’w’模式写入文件时，如果文件已存在，会直接覆盖（相当于删掉后新写入一个文件）。如果我们希望追加到文件末尾怎么办？可以传入’a’以追加（append）模式写入。
所有模式的定义及含义可以参考Python的官方文档。

小结
在Python中，文件读写是通过open()函数打开的文件对象完成的。使用with语句操作文件IO是个好习惯。

1.文件操作要素
　　1：文件路径
　　2：操作方式
　　3：编码方式
2：文件操作方式
2.1：r
这里我在E盘根目录创建一个 测试文件.txt 作为例子，编码方式为gb2312，如下
1 f = open(‘E:/测试文件.txt’, mode=‘r’, encoding=‘gb2312’)
2 context = f.read()
3 print(context)
4 f.close() #输出结果：python是个好东西，我们一定要学习它。

上面，如果编码方式我们改成utf-8的话，将会显示如下错误
1 f = open(‘E:/测试文件.txt’, mode=‘r’, encoding=‘utf-8’)
2 context = f.read()
3 print(context)
4 f.close() #输出结果：Traceback (most recent call last):
5 #File “C:/Users/XZB/PycharmProjects/s1/day8/文件操作.py”, line 13, in
6 #context = f.read()
7 #File “D:\python37\lib\codecs.py”, line 322, in decode
8 #(result, consumed) = self._buffer_decode(data, self.errors, final)
9 #UnicodeDecodeError: ‘utf-8’ codec can’t decode byte 0xca in position 6: invalid continuation byte
因为在打开文件的时候我们必须以当初编辑这个文件的编码格式来打开，以什么编码方式储存文件的，就要以什么方法打开文件

2.2 rb（非文字类的文件一般用rb,上传下载基本都用到）

1 f = open(‘E:/测试文件.txt’, mode=‘rb’) #这里就不用编码了，以什么存就以什么方式打开
2 content = f.read()
3 print(content)
4 f.close() #输出结果：b’python\xca\xc7\xb8\xf6\xba\xc3\xb6\xab\xce\xf7\xa3\xac\xce\xd2\xc3\xc7\xd2\xbb\xb6\xa8\xd2\xaa\xba\xc3\xba\xc3\xd1\xa7\xcf\xb0\xcb\xfc’
5 #实际里面存的是utf-8，gbk等格式的二进制

2.3：写：w，没有这个文件就会创建文件，有这个文件就直接使用这个文件，并且将这个文件内原有的数据删除
1 f = open(‘相对路径文件’, mode=‘w’,encoding=‘utf-8’)
2 f.write(‘我们现在将测试w的功能’)
3 f.close()

2.4：wb
1 f = open(‘相对路径文件’, mode=‘wb’)
2 f.write(‘我们现在将测试wb的功能’.encode(‘utf-8’))
3 f.close()
如果我们在这里的写入方式改为其他的写入方式的话会怎么样呢?
我们一起来实践看看：
1 f = open(‘相对路径文件’, mode=‘wb’)
2 f.write(‘我们现在将测试wb的功能’.encode(‘gb2312’))
3 f.close()
由此我们可知：我们要写的文件是以什么编码方式创建的，我们写的时候就要以什么编码方式去写

2.5 a
1 with open(‘数据’, mode=‘a’, encoding=‘utf-8’) as f:
2 f.write(‘python也是个好工具’)