Python学习笔记(十四)：文件的读写

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打开文件：

python 内置的 open() 方法用于打开一个文件，并返回文件对象，在对文件进行处理过程中，都需要使用这个对象；

注意：使用 open() 方法操作文件之后，一定要调用 close() 方法关闭文件；

open() 方法常用形式是接收两个参数，file（文件名）和 mode（打开模式）：open(file, mode)；

完整的语法格式为：

open(file, mode='r', buffering=None, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True)

参数说明：

file：必须，文件名；

mode：可选，文件打开模式，默认为 r，表示只读；

buffering：设置缓冲；

encoding：设置编码方式，一般使用 utf8；

errors：报错级别；

newline：区分换行符；

closefd：传入的 file 参数类型；

mode 参数的取值有：

模式	描述
t	文本模式 (默认)。
x	写模式，新建一个文件，如果该文件已存在则会报错。
b	二进制模式。
+	打开一个文件进行更新(可读可写)。
U	通用换行模式（Python 3 不支持）。
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。一般用于非文本文件，如图片、视频等。
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。一般用于非文本文件，如图片、视频等。
w	打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，则创建新文件。
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打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，则创建新文件。一般用于非文本文件，如图片、视频等。
w+	打开一个文件用于读写。如果该文件已存在，则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，则创建新文件。
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打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，则创建新文件。一般用于非文本文件，如图片、视频等。
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。

 

写入文件：

file.write(str)：表示将指定字符串写入文件；

# 打开一个文件，如果文件不存在，则创建；如果存在，则清空文件内容；
fd = open("a.txt", "w")

# 定义一个字符串数据
str = "人生苦短，我用 python"

# 写入文件，返回写入数据的字节数
count = fd.write(str)
print(count)

# 关闭文件对象
fd.close()

打开文件发现写入的中文数据变成了乱码：

解决办法：使用 open() 方法打开文件的时候，指定 encoding 参数，如下：

fd = open("a.txt", "w", encoding="UTF-8")

在文件关闭前，或缓冲区刷新前，字符串的内容存储在缓冲区中，这时在文件中是看不到写入的内容的；

比如上面的代码，如果我在 print(count) 位置打一个断点，调试运行到该位置，此时虽然已经调用了 fd.write() 方法写入数据，但是由于没有调用 close() 方法和 flush() 方法，所以数据还在缓冲区中，所以此时打开文件的时候，发现文件中是空的；

file.flush() 用于刷新缓冲区，表示将缓冲区的数据立刻写入到文件中，同时清空缓冲区；比如在下面的代码中，fd.write(str) 语句后面调用了 flush() 方法刷新缓冲区，此时再调试运行到 print(count) 语句，然后打开文件会发现，数据已经写入到文件中了。一般情况下，文件关闭时，会自动刷新缓冲区。

# 打开一个文件，如果文件不存在，则创建；如果存在，则清空文件内容；
fd = open("a.txt", "w", encoding="UTF-8")

# 定义一个字符串数据
str = "人生苦短，我用 python"

# 写入文件，返回写入数据的字节数
count = fd.write(str)

# 刷新缓冲区
fd.flush()

print(count)

# 关闭文件对象
fd.close()

如果文件打开模式带 b，那写入文件内容时，str (参数)要用 encode 方法转为 bytes 形式，否则报错：TypeError: a bytes-like object is required, not 'str'。

# 以只写方式打开一个文件；打开模式带 b，表示以二进制的方式打开
fd = open("a.txt", "wb")

# 定义一个字符串数据
str = "人生苦短，我用 python"

# 写入文件，写入字符串数据就会报错
count = fd.write(str)
print(count)

# 关闭文件对象
fd.close()

错误如下：

解决办法如下：

# 写入文件，str.encode() 方法用于将字符串转换成 bytes 类型
count = fd.write(str.encode())

file.writelines(seq)：向文件中写入一序列的字符串，这一序列字符串可以是由迭代器对象产生的，比如一个字符串列表；

# 打开一个文件，如果文件不存在，则创建；如果存在，则清空文件内容；
fd = open("a.txt", "w", encoding="UTF-8")

# 定义一个字符串列表
list1 = ["how", "are", "you"]

# 将一序列的字符串写入到文件中
fd.writelines(list1)

# 关闭文件对象
fd.close()

 

读取文件：

file.read([size])：该方法用于从文件中读取指定的字节数；如果未指定 size 参数，则读取所有；

# 打开一个文件，返回文件对象
fd = open("a.txt", "r")

# 读取文件中的所有内容
str = fd.read()
# 读取指定字节大小的数据
#str = fd.read(6)
print(str)

# 关闭文件对象
fd.close()

发现报如下错误：

这是因为文件中含有中文；解决办法是使用 open() 打开文件的时候指定编码格式，如下：

# 打开一个文件，返回文件对象；指定编码格式，解决中文出错的问题
fd = open("a.txt", "r", encoding="UTF-8")

file.readline([size])：该方法表示一次读取一行，包括换行符（\n）；如果指定了参数 size，也表示读取指定大小的字节数；

# 打开一个文件，返回文件对象；指定编码格式，解决中文出错的问题
fd = open("a.txt", "r", encoding="UTF-8")

# 读取文件内容
str = fd.readline() # 读取一行，此时文件指针位于第二行的开始
print(str)

str = fd.readline() # 继续读取一行，从当前文件指针的位置开始读取
print(str)

# 关闭文件对象
fd.close()

readlines()：该方法用于读取所有行（直到结束符 EOF），并返回列表，该列表可以使用 for .. in .. 结构进行解析；如果碰到结束符 EOF，则返回空字符串；

# 打开一个文件，返回文件对象；指定编码格式，解决中文出错的问题
fd = open("a.txt", "r", encoding="UTF-8")

# 读取文件中的所有行
content = fd.readlines()

# 一次循环输入一行
for line in content:
    # 因为读取一行数据的时候，就包括了行尾的换行符，
    # 如果 print 输出的时候也换行，那就有两次换行了
    print(line, end="")

 

file 对象的一些其他方法：

1、file.fileno()：返回一个整形的文件描述符，可用于底层操作系统的 I/O 操作；

2、file.isatty()：用于检测文件是否连接到一个终端设备，如果是返回 True，否则返回 False；

# 打开一个文件，返回文件对象
fd = open("a.txt", "r")
print(fd)   # fd 是一个对象

# 返回一个整形的文件描述符
fid = fd.fileno()
print("fid = ", fid)

# 检测文件是否连接到一个终端设备
print(fd.isatty())  # False 表示没有连接到终端设备

# 关闭文件对象
fd.close()

输出结果：

3、file.seek(offset[, whence])：用于移动文件指针到指定位置；成功返回新的位置，失败返回 -1；

• offset：开始的偏移量，以字节为单位；如果为负数，表示从倒数第几位开始；

• whence：可选参数，默认为 0；为 offset 定义一个参数，表示要从哪个位置开始偏移；0 表示从文件开头开始算起，1 表示从当前位置开始算起，2 表示从文件末尾开始算起；

4、file.tell()：返回文件的当前位置；

# 以读写方式打开一个文件
fd = open("a.txt", "w+")

fd.write("abcdefg")     # 写入数据，文件指针移动到文件末尾

print(fd.tell())        # 返回文件的当前位置

fd.seek(3)              # 将文件指针从开始位置移动3个字节，开始位置为 0
print(fd.read())        # 从当前位置开始读取文件

fd.seek(-3, 2)          # 将文件指针从末尾向前移动3个字节
print(fd.read(1))

fd.close()              # 关闭文件对象

程序运行报错：io.UnsupportedOperation: can't do nonzero end-relative seeks

这是因为没有使用 b 模式打开的文件，只允许从文件头开始计算相对位置，从文件末尾计算就会抛出上面异常；解决是打开文件的时候指定 b 模式，但是以 b 模式打开的文件，写入数据时需要将字符串转换成 bytes 类型：

# 以读写方式打开一个文件；指定 b 模式，表示以二进制的方式进行读写；
fd = open("a.txt", "wb+")

# 写入二进制数据，需要转换成 bytes 类型
fd.write("abcdefg".encode())

print(fd.tell())        # 返回文件的当前位置

fd.seek(3)              # 将文件指针从开始位置移动3个字节，开始位置为 0
print(fd.read())        # 从当前位置开始读取文件

fd.seek(-3, 2)          # 将文件指针从末尾向前移动3个字节
print(fd.read())

fd.close()              # 关闭文件对象

5、file.truncate([size])：从文件开头开始截断，截断 size 个字节；如果没有参数 size，表示从当前位置开始截断，截断之后后面的所有字节都被删除；windows 下的换行代表两个字节大小；

文件内容：

import os

# 以读写的方式打开文件
fd = open("a.txt", "r+", encoding="UTF-8")

# 获取文件大小
print("文件大小：", os.path.getsize("a.txt"))

# 读取一行
line = fd.readline()
print("第一行数据：", line, end="")

# 当前文件指针的位置
print("当前文件指针的位置：", fd.tell())

length = fd.truncate()  # 截断，返回截断的字节长度
print("截断长度：", length)

content = fd.read()
print("content：", content)

# 关闭文件
fd.close()

输出结果：