Python文件操作（I/O）:相关函数

Python文件操作（I/O）:相关函数

一.read()函数

read() 函数：逐个字节或者字符读取文件中的内容

文件以文本模式打开，read() 函数会逐个字符进行读取；文件以二进制模式打开，read() 函数会逐个字节进行读取

file.read([size])

file ：表示已打开的文件对象
size ：可选参数，用于指定一次最多可读取的字符（字节）个数，省略则默认一次性读取所有内容

read()函数读取文件内容，要求 open() 函数必须以可读默认（ r、r+、rb、rb+）打开文件

若open()的打开模式为 w，程序会抛出io.UnsupportedOperation异常，提示文件没有读取权限

在a.txt 同目录下，创建一个py文件

f = open("a.txt",encoding = "utf-8") #以 utf-8 的编码格式打开文件
print(f.read()) #输出读取到的数据
f.close() #关闭文件
YOUChanWill

当操作文件结束后，必须调用 close() 函数手动将打开的文件进行关闭

通过使用 size 参数，指定每次可读取的最大字符（字节）数

f = open("a.txt",encoding = "utf-8")
print(f.read(6)) #指定可读取的最大字符（字节）数
f.close()
YOUCha

size 表示的是一次最多可读取的字符（或字节）数，设置的 size 大于文件中存储的字符（字节）数时不会报错，只会读取文件中所有的数据

二进制格式打开的文件，会逐个字节读取文件中的内容

f = open("a.txt",'rb+')#以二进制形式打开指定文件
print(f.read())
f.close()
b'YOUChanWill'

输出的数据为 bytes 字节串，可以调用 decode() 方法，将其转换成字符串

关于字符串和bytes的转换：
Python学习笔记（二）:从数值类型到字符串相关操作

UnicodeDecodeError异常

使用read() 函数时，解释器提示UnicodeDecodeError异常，是因为目标文件使用的编码格式和 open() 函数打开该文件时使用的编码格式不匹配

解决方法：
1.将 open() 函数中的 encoding 参数值修改为和目标文件相同的编码格式

2.重新生成目标文件（将该文件的编码格式改为和 open() 函数中的 encoding 参数相同）

3.先使用二进制模式读取文件，然后调用 bytes 的 decode() 方法，使用目标文件的编码格式，将读取到的字节串转换成字符串

f = open("a.txt",'rb+') #以二进制形式打开指定文件，该文件编码格式为 utf-8
byt = f.read()
print(byt)
print("转换后：")
print(byt.decode('utf-8'))
f.close()

b'YOUChanWill'
转换后：
YOUChanWill

二.readline()和readlines()函数

readline()和readlines()函数都以“行”作为读取单位，每次都读取目标文件中的一行；读取以二进制格式打开的文件，会以“\n”作为读取一行的标志

readline()函数

readline() 函数：逐行读取文件中的内容，包含最后的换行符“\n”

file.readline([size])

file ：表示已打开的文件对象
size ：可选参数，用于指定一次最多可读取的字符（字节）个数

readline()函数读取文件内容，要求 open() 函数必须以可读默认（ r、r+、rb、rb+）打开文件

f = open("a.txt")
byt = f.readline()
print(byt)
YOUChanWillYOUChanWill


readline() 函数在读取文件中一行的内容时，会读取最后的换行符“\n”
print() 函数输出内容时默认换行，所以输出结果中会多出一个空行

以二进制形式打开文件，限制最多可以读取的字符（字节）数

f = open("a.txt",'rb')
byt = f.readline(6)
print(byt)
b'YOUCha'

这里没有完整读取一行的数据，不会读取到换行符

readlines()函数

readlines() 函数：一次性读取文件中多行内容

和不指定 size 参数的 read() 函数类似，readlines() 函数返回是一个字符串列表，每个元素为文件中的一行内容

readlines() 函数在读取每一行时，会包含最后的换行符“\n”

file.readlines()
file 为打开的文件对象

readlines()函数读取文件内容，要求 open() 函数必须以可读默认（ r、r+、rb、rb+）打开文件

f = open("a.txt",'rb')
byt = f.readlines()
print(byt)

[b'YOUChanWillYOUChanWill\r\n', b'\r\n']

三.for循环读取文件

文件对象本身是可遍历的，可以使用 for 循环来遍历文件内容

import codecs
f = codecs.open("a.py", 'r', 'utf-8', buffering=True) # 指定使用utf-8字符集读取文件内容

for i in f: # 使用for循环遍历文件对象
    print(i, end='')
f.close()
YOUChanWillYOUChanWill

codecs模块用作编码转换

使用 list() 函数将文件转换成 list 列表，如同readlines()函数的返回值

import codecs
print(list(codecs.open("a.txt", 'r', 'utf-8', buffering=True)))
['YOUChanWillYOUChanWill']

sys.stdin 是一个类文件对象（类似于文件的对象，Python 的很多 I/O 流都是类文件对象），使用 for 循环遍历 sys.stdin 来获取用户的键盘输入

import sys
for line in sys.stdin: # 使用for循环遍历标准输入
    print('用户输入:', line, end='')
youchanwill
用户输入: youchanwill

通过 for 循环来读取用户的键盘输入，用户每输入一行，程序就会输出用户输入的这行

关于for循环：
Python学习笔记（五）:字典的基本操作到流程控制

四.write()和writelines()函数

write() 函数

write() 函数：向文件中写入指定内容

file.write(string)

file ：已经打开的文件对象
string ：表示要写入文件的字符串（字节串，写入二进制文件中）

write() 函数向文件中写入数据，要求 open() 函数必须以 r+、w、w+、a 或 a+ 的模式打开文件，否则会报 io.UnsupportedOperation 错误

不同的文件打开模式，会直接影响 write() 函数向文件中写入数据的效果

f = open("a.txt", 'w')
f.write("写入一行新数据")
f.close()

fi = open("a.txt", 'r')
print(fi.read())
fi.close()
写入一行新数据

打开文件模式中包含 w（写入），向文件中写入内容时，会先清空原文件中的内容，再写入新的内容

f = open("a.txt", 'a')
f.write("\nYOUChanWill")
f.close()

fi = open("a.txt", 'r')
print(fi.read())
fi.close()
写入一行新数据
YOUChanWill

打开文件模式中包含 a（追加），不会清空原有内容，新写入的内容会添加到原内容后边

写入文件完成后，一定要调用 close() 函数将打开的文件关闭，否则写入的内容不会保存到文件中

当写入文件内容时，操作系统不会立刻把数据写入磁盘，而先缓存起来，只有调用 close() 函数，才会把没有写入的数据全部写入磁盘文件中

文件写入数据后，可以调用 flush() 函数，实现将缓冲区的数据写入文件中

f = open("a.txt", 'w')
f.write("写入一行新数据")
f.flush()

fi = open("a.txt", 'r')
print(fi.read())
fi.close()
写入一行新数据

设置 open() 函数的 buffering 参数可以关闭缓冲区，数据可以直接写入文件中

以二进制格式打开的文件，可以不使用缓冲区，写入的数据会直接进入磁盘文件

以文本格式打开的文件，必须使用缓冲区，否则解释器会报 ValueError 错误

f = open("a.txt", 'w',buffering = 0)
f.write("写入一行新数据")
ValueError: can't have unbuffered text I/O

writelines()函数

writelines() 函数：将字符串列表写入文件中

f = open('a.txt', 'r')
n = open('b.txt','w+')
n.writelines(f.readlines()) # readlines() 函数在读取各行数据时，读入了行尾的换行符
n.close()
f.close()

writelines() 函数，可以实现将 a.txt 文件中的数据复制到其它文件中

writelines() 函数向文件中写入多行数据时，不会自动给各行添加换行符

五.close()函数

close() 函数：用来关闭已打开文件

file.close()

file 表示已打开的文件对象

使用 open() 函数打开的文件，在操作完成之后，一定要调用 close() 函数将其关闭

如果不调用 close() 函数关闭已打开的文件，会导致 write() 或者 writeline() 函数向文件中写数据时写入失败

f = open("a.txt", 'w')
f.write("youchanwill")

虽然解释器不报错，但根本没有写入成功

在向以文本格式（不是二进制格式）打开的文件中写入数据时，出于效率的考虑，会先将数据临时存储到缓冲区中

只有使用 close() 函数关闭文件时，才会将缓冲区中的数据写入文件中

将数据成功写入到文件中，但不想关闭文件，可使用上面提到的 flush() 函数