值得收藏，Python 操作 Excel 报表自动化指南（上）

今天给大家分享一篇 Python 自动化办公干货，内容很干，可以码住细细品味

0. Python Excel库对比

我们先来看一下python中能操作Excel的库对比（一共九个库）：

1. Python xlrd 读取 操作Excel

1.1 xlrd模块介绍

（1）什么是xlrd模块？

• python操作excel主要用到xlrd和xlwt这两个库，即xlrd是读excel，xlwt是写excel的库。

（2）为什么使用xlrd模块？

• 在UI自动化或者接口自动化中数据维护是一个核心，所以此模块非常实用。

xlrd模块可以用于读取Excel的数据，速度非常快，推荐使用！

官方文档：https://xlrd.readthedocs.io/en/latest/

1.2 安装xlrd模块

• 到python官网下载http://pypi.python.org/pypi/xlrd模块安装，前提是已经安装了python 环境。

• 或者在cmd窗口 pip install xlrd

pip install xlrd

我这里是anaconda自带有xlrd，所以提示已经安装：

1.3 使用介绍

1. 常用单元格的数据类型

• empty（空的）

• string（text）

• number

• date

• boolean

• error

• blank（空白表格）

1. 导入模块

import xlrd

1. 打开Excel文件读取数据

data = xlrd.open_workbook(filename)#文件名以及路径，如果路径或者文件名有中文给前面加一个 r

1. 常用的函数

• excel中最重要的方法就是book和sheet的操作

（1）获取book（excel文件）中一个工作表

table = data.sheets()[0]             #通过索引顺序获取
table = data.sheet_by_index(sheet_indx)  #通过索引顺序获取
table = data.sheet_by_name(sheet_name)  #通过名称获取
# 以上三个函数都会返回一个xlrd.sheet.Sheet()对象
names = data.sheet_names()        #返回book中所有工作表的名字
data.sheet_loaded(sheet_name or indx)    # 检查某个sheet是否导入完毕

（2） 行的操作

nrows = table.nrows
    # 获取该sheet中的行数，注，这里table.nrows后面不带().
table.row(rowx)
    # 返回由该行中所有的单元格对象组成的列表,这与tabel.raw()方法并没有区别。
table.row_slice(rowx)
    # 返回由该行中所有的单元格对象组成的列表
table.row_types(rowx, start_colx=0, end_colx=None)
    # 返回由该行中所有单元格的数据类型组成的列表；    
    # 返回值为逻辑值列表，若类型为empy则为0，否则为1

table.row_values(rowx, start_colx=0, end_colx=None)
    # 返回由该行中所有单元格的数据组成的列表

table.row_len(rowx)
    # 返回该行的有效单元格长度，即这一行有多少个数据

（3）列（colnum）的操作

ncols = table.ncols
    # 获取列表的有效列数

table.col(colx, start_rowx=0, end_rowx=None)
    # 返回由该列中所有的单元格对象组成的列表

table.col_slice(colx, start_rowx=0, end_rowx=None)
    # 返回由该列中所有的单元格对象组成的列表

table.col_types(colx, start_rowx=0, end_rowx=None)
    # 返回由该列中所有单元格的数据类型组成的列表

table.col_values(colx, start_rowx=0, end_rowx=None)
    # 返回由该列中所有单元格的数据组成的列表

（4）单元格的操作

table.cell(rowx,colx)
    # 返回单元格对象

table.cell_type(rowx,colx)
    # 返回对应位置单元格中的数据类型

table.cell_value(rowx,colx)
    # 返回对应位置单元格中的数据

1.4 实战训练

我们先在表格放入以下数据，点击保存：

使用xlrd模块进行读取：

import xlrd

xlsx = xlrd.open_workbook('./3_1 xlrd 读取 操作练习.xlsx')

# 通过sheet名查找：xlsx.sheet_by_name("sheet1")
# 通过索引查找：xlsx.sheet_by_index(3)
table = xlsx.sheet_by_index(0)

# 获取单个表格值 (2,1)表示获取第3行第2列单元格的值
value = table.cell_value(2, 1)
print("第3行2列值为",value)

# 获取表格行数
nrows = table.nrows
print("表格一共有",nrows,"行")

# 获取第4列所有值（列表生成式）
name_list = [str(table.cell_value(i, 3)) for i in range(1, nrows)]
print("第4列所有的值：",name_list)

打印结果：

列表生成式介绍：

2. Python xlwt 写入 操作Excel（仅限xls格式！）

xlwt可以用于写入新的Excel表格或者在原表格基础上进行修改，速度也很快，推荐使用！

官方文档：https://xlwt.readthedocs.io/en/latest/

2.1 pip安装xlwt

pip install xlwt

我这里是anaconda自带有xlwt，所以提示已经安装：

2.2 使用xlwt创建新表格并写入

一开始目录下只有这两个文件：

编写xlwt新表格写入程序:

# 3.2.2 使用xlwt创建新表格并写入
def fun3_2_2():
    # 创建新的workbook（其实就是创建新的excel）
    workbook = xlwt.Workbook(encoding= 'ascii')

    # 创建新的sheet表
    worksheet = workbook.add_sheet("My new Sheet")

    # 往表格写入内容
    worksheet.write(0,0, "内容1")
    worksheet.write(2,1, "内容2")

    # 保存
    workbook.save("新创建的表格.xls")

生成的表格内容如下：

2.3 xlwt 设置字体格式

程序示例：

# 3.2.3 xlwt设置字体格式
def fun3_2_3():
    # 创建新的workbook（其实就是创建新的excel）
    workbook = xlwt.Workbook(encoding= 'ascii')

    # 创建新的sheet表
    worksheet = workbook.add_sheet("My new Sheet")

    # 初始化样式
    style = xlwt.XFStyle()

    # 为样式创建字体
    font = xlwt.Font()
    font.name = 'Times New Roman'   #字体
    font.bold = True                #加粗
    font.underline = True           #下划线
    font.italic = True              #斜体

    # 设置样式
    style.font = font

    # 往表格写入内容
    worksheet.write(0,0, "内容1")
    worksheet.write(2,1, "内容2",style)

    # 保存
    workbook.save("新创建的表格.xls")

效果如下：

2.4 xlwt 设置列宽

xlwt中列宽的值表示方法：默认字体0的1/256为衡量单位。

xlwt创建时使用的默认宽度为2960，既11个字符0的宽度

所以我们在设置列宽时可以用如下方法：

width = 256 * 20 256为衡量单位，20表示20个字符宽度

程序示例：

# 3.2.4 设置列宽
def fun3_2_4():
    # 创建新的workbook（其实就是创建新的excel）
    workbook = xlwt.Workbook(encoding= 'ascii')

    # 创建新的sheet表
    worksheet = workbook.add_sheet("My new Sheet")

    # 往表格写入内容
    worksheet.write(0,0, "内容1")
    worksheet.write(2,1, "内容2")

    # 设置列宽
    worksheet.col(0).width = 256*20

    # 保存
    workbook.save("新创建的表格.xls")

效果如下：

2.5 xlwt 设置行高

在xlwt中没有特定的函数来设置默认的列宽及行高

行高是在单元格的样式中设置的，你可以通过自动换行通过输入文字的多少来确定行高

程序示例：

# 3.2.5 设置行高
def fun3_2_5():
    # 创建新的workbook（其实就是创建新的excel）
    workbook = xlwt.Workbook(encoding= 'ascii')

    # 创建新的sheet表
    worksheet = workbook.add_sheet("My new Sheet")

    # 往表格写入内容
    worksheet.write(0,0, "内容1")
    worksheet.write(2,1, "内容2")

    # 设置行高
    style = xlwt.easyxf('font:height 360;')  # 18pt,类型小初的字号
    row = worksheet.row(0)
    row.set_style(style)

    # 保存
    workbook.save("新创建的表格.xls")

效果如下：

2.6 xlwt 合并列和行

程序示例：

# 3.2.6 合并列和行
def fun3_2_6():
    # 创建新的workbook（其实就是创建新的excel）
    workbook = xlwt.Workbook(encoding= 'ascii')

    # 创建新的sheet表
    worksheet = workbook.add_sheet("My new Sheet")

    # 往表格写入内容
    worksheet.write(0,0, "内容1")
    
    # 合并 第1行到第2行 的 第0列到第3列
    worksheet.write_merge(1, 2, 0, 3, 'Merge Test')

    # 保存
    workbook.save("新创建的表格.xls")

效果如下：

2.7 xlwt 添加边框

程序示例：

# 3.2.7 添加边框
def fun3_2_7():
    # 创建新的workbook（其实就是创建新的excel）
    workbook = xlwt.Workbook(encoding= 'ascii')

    # 创建新的sheet表
    worksheet = workbook.add_sheet("My new Sheet")

    # 往表格写入内容
    worksheet.write(0,0, "内容1")
    
    # 设置边框样式
    borders = xlwt.Borders()  # Create Borders
    
    # May be:   NO_LINE, THIN, MEDIUM, DASHED, DOTTED, THICK, DOUBLE, HAIR,
    #           MEDIUM_DASHED, THIN_DASH_DOTTED, MEDIUM_DASH_DOTTED, THIN_DASH_DOT_DOTTED,
    #           MEDIUM_DASH_DOT_DOTTED, SLANTED_MEDIUM_DASH_DOTTED, or 0x00 through 0x0D.
    # DASHED虚线
    # NO_LINE没有
    # THIN实线
    
    borders.left = xlwt.Borders.DASHED
    borders.right = xlwt.Borders.DASHED
    borders.top = xlwt.Borders.DASHED
    borders.bottom = xlwt.Borders.DASHED
    borders.left_colour = 0x40
    borders.right_colour = 0x40
    borders.top_colour = 0x40
    borders.bottom_colour = 0x40
    
    style = xlwt.XFStyle()  # Create Style
    style.borders = borders  # Add Borders to Style
    
    worksheet.write(0, 0, '内容1', style)

    worksheet.write(2,1, "内容2")

    # 保存
    workbook.save("新创建的表格.xls")

效果如下：

2.8 xlwt为单元格设置背景色

程序示例：

# 设置单元格背景色
def fun3_2_8():
    # 创建新的workbook（其实就是创建新的excel）
    workbook = xlwt.Workbook(encoding= 'ascii')

    # 创建新的sheet表
    worksheet = workbook.add_sheet("My new Sheet")

    # 往表格写入内容
    worksheet.write(0,0, "内容1")

    # 创建样式
    pattern = xlwt.Pattern()
    
    # May be: NO_PATTERN, SOLID_PATTERN, or 0x00 through 0x12
    pattern.pattern = xlwt.Pattern.SOLID_PATTERN
    
    # May be: 8 through 63. 0 = Black, 1 = White, 2 = Red, 3 = Green, 4 = Blue, 5 = Yellow,
    # 6 = Magenta, 7 = Cyan, 16 = Maroon, 17 = Dark Green, 18 = Dark Blue, 19 = Dark Yellow ,
    # almost brown), 20 = Dark Magenta, 21 = Teal, 22 = Light Gray, 23 = Dark Gray, the list goes on...
    pattern.pattern_fore_colour = 5
    style = xlwt.XFStyle()
    style.pattern = pattern

    # 使用样式
    worksheet.write(2,1, "内容2",style)

效果如下：

2.9 xlwt设置单元格对齐

使用xlwt中的Alignment来设置单元格的对齐方式，其中horz代表水平对齐方式，vert代表垂直对齐方式。

VERT_TOP = 0x00 上端对齐
VERT_CENTER = 0x01 居中对齐（垂直方向上）
VERT_BOTTOM = 0x02 低端对齐
HORZ_LEFT = 0x01 左端对齐
HORZ_CENTER = 0x02 居中对齐（水平方向上）
HORZ_RIGHT = 0x03 右端对齐

程序示例：

# 设置单元格对齐
def fun3_2_9():
    # 创建新的workbook（其实就是创建新的excel）
    workbook = xlwt.Workbook(encoding= 'ascii')

    # 创建新的sheet表
    worksheet = workbook.add_sheet("My new Sheet")

    # 往表格写入内容
    worksheet.write(0,0, "内容1")

    # 设置样式
    style = xlwt.XFStyle()
    al = xlwt.Alignment()
    # VERT_TOP = 0x00       上端对齐
    # VERT_CENTER = 0x01    居中对齐（垂直方向上）
    # VERT_BOTTOM = 0x02    低端对齐
    # HORZ_LEFT = 0x01      左端对齐
    # HORZ_CENTER = 0x02    居中对齐（水平方向上）
    # HORZ_RIGHT = 0x03     右端对齐
    al.horz = 0x02  # 设置水平居中
    al.vert = 0x01  # 设置垂直居中
    style.alignment = al

    # 对齐写入
    worksheet.write(2,1, "内容2",style)

    # 保存
    workbook.save("新创建的表格.xls")

效果如下：

3. Python xlutils 修改 操作Excel

xlutils可用于拷贝原excel或者在原excel基础上进行修改，并保存；

官方文档：https://xlutils.readthedocs.io/en/latest/

3.1 pip安装xlutils

pip install xlutils

安装过程：

3.2 xlutils拷贝源文件（需配合xlrd使用）

表格内容如下：

程序示例：

# 3.3.2 拷贝源文件
def fun3_3_2():
    workbook = xlrd.open_workbook('3_3 xlutils 修改操作练习.xlsx')  # 打开工作簿
    new_workbook = copy(workbook)  # 将xlrd对象拷贝转化为xlwt对象
    new_workbook.save("new_test.xls")  # 保存工作簿

效果如下：

内容为：

不过表格的样式全部消失了。

3.3 xlutils 读取 写入 （也就是修改）Excel 表格信息

程序示例：

# 3.3.3 xlutils读取 写入 Excel 表格信息
def fun3_3_3():
    # file_path：文件路径，包含文件的全名称
    # formatting_info=True：保留Excel的原格式（使用与xlsx文件）
    workbook = xlrd.open_workbook('3_3 xlutils 修改操作练习.xlsx')
    
    new_workbook = copy(workbook)  # 将xlrd对象拷贝转化为xlwt对象

    # 读取表格信息
    sheet = workbook.sheet_by_index(0)
    col2 = sheet.col_values(1)  # 取出第二列
    cel_value = sheet.cell_value(1, 1)
    print(col2)
    print(cel_value)

    # 写入表格信息
    write_save = new_workbook.get_sheet(0)
    write_save.write(0, 0, "xlutils写入！")

    new_workbook.save("new_test.xls")  # 保存工作簿

效果如下：

复制了源文件信息，并进行了追加：

4. Python xlwings 读取 写入 修改 操作Excel

xlwings比起xlrd、xlwt和xlutils，xlwings可豪华多了，它具备以下特点：

• xlwings能够非常方便的读写Excel文件中的数据，并且能够进行单元格格式的修改

• 可以和matplotlib以及pandas无缝连接，支持读写numpy、pandas数据类型，将matplotlib可视化图表导入到excel中。

• 可以调用Excel文件中VBA写好的程序，也可以让VBA调用用Python写的程序。

• 开源免费，一直在更新

官网地址：https://www.xlwings.org/

官方文档：https://docs.xlwings.org/en/stable/api.html

4.1 pip安装xlwings

pip install xlwings

4.2 基本操作

引入库

import xlwings as xw 

打开Excel程序，默认设置：程序可见，只打开不新建工作薄

app = xw.App(visible=True,add_book=False)
#新建工作簿 (如果不接下一条代码的话，Excel只会一闪而过，卖个萌就走了）
wb = app.books.add()

打开已有工作簿（支持绝对路径和相对路径）

wb = app.books.open('example.xlsx')
#练习的时候建议直接用下面这条
#wb = xw.Book('example.xlsx')
#这样的话就不会频繁打开新的Excel

保存工作簿

wb.save('example.xlsx')

退出工作簿（可省略）

wb.close()

退出Excel

app.quit()

三个例子：

（1）打开已存在的Excel文档

# 导入xlwings模块
import xlwings as xw

# 打开Excel程序，默认设置：程序可见，只打开不新建工作薄，屏幕更新关闭
app=xw.App(visible=True,add_book=False)
app.display_alerts=False
app.screen_updating=False

# 文件位置：filepath，打开test文档，然后保存，关闭，结束程序
filepath=r'g:\Python Scripts\test.xlsx'
wb=app.books.open(filepath)
wb.save()
wb.close()
app.quit()

（2）新建Excel文档，命名为test.xlsx，并保存在D盘

import xlwings as xw

app=xw.App(visible=True,add_book=False)
wb=app.books.add()
wb.save(r'd:\test.xlsx')
wb.close()
app.quit()

（3）在单元格输入值

新建test.xlsx，在sheet1的第一个单元格输入 “人生” ，然后保存关闭，退出Excel程序。

 import xlwings as xw
    
 app=xw.App(visible=True,add_book=False)
 wb=app.books.add()
    
 # wb就是新建的工作簿(workbook)，下面则对wb的sheet1的A1单元格赋值
 wb.sheets['sheet1'].range('A1').value='人生'
 wb.save(r'd:\test.xlsx')
 wb.close()
 app.quit()

打开已保存的test.xlsx，在sheet2的第二个单元格输入“苦短”，然后保存关闭，退出Excel程序

 import xlwings as xw
    
 app=xw.App(visible=True,add_book=False)
 wb=app.books.open(r'd:\test.xlsx')
    
 # wb就是新建的工作簿(workbook)，下面则对wb的sheet1的A1单元格赋值
 wb.sheets['sheet1'].range('A1').value='苦短'
 wb.save()
 wb.close()
 app.quit()

掌握以上代码，已经完全可以把Excel当作一个txt文本进行数据储存了，也可以读取Excel文件的数据，进行计算后，并将结果保存在Excel中。

4.3 引用工作薄、工作表和单元格

（1）按名字引用工作簿，注意工作簿应该首先被打开

wb=xw.books['工作簿的名字‘]

（2）引用活动的工作薄

wb=xw.books.active

（3）引用工作簿中的sheet

sht=xw.books['工作簿的名字‘].sheets['sheet的名字']
# 或者
wb=xw.books['工作簿的名字']
sht=wb.sheets[sheet的名字]

（4）引用活动sheet

sht=xw.sheets.active

（5）引用A1单元格

rng=xw.books['工作簿的名字‘].sheets['sheet的名字']
# 或者
sht=xw.books['工作簿的名字‘].sheets['sheet的名字']
rng=sht.range('A1')

（6）引用活动sheet上的单元格

# 注意Range首字母大写
rng=xw.Range('A1')

#其中需要注意的是单元格的完全引用路径是：
# 第一个Excel程序的第一个工作薄的第一张sheet的第一个单元格
xw.apps[0].books[0].sheets[0].range('A1')
迅速引用单元格的方式是
sht=xw.books['名字'].sheets['名字']

# A1单元格
rng=sht[’A1']
        
# A1:B5单元格
rng=sht['A1:B5']
        
# 在第i+1行，第j+1列的单元格
# B1单元格
rng=sht[0,1]
        
# A1:J10
rng=sht[:10,:10]
        
#PS： 对于单元格也可以用表示行列的tuple进行引用
# A1单元格的引用
xw.Range(1,1)
        
#A1:C3单元格的引用
xw.Range((1,1),(3,3))

引用单元格：

rng  sht.range('a1')
#rng = sht['a1']
#rng = sht[0,0] 第一行的第一列即a1,相当于pandas的切片

引用区域：

rng = sht.range('a1:a5')
#rng = sht['a1:a5']
#rng = sht[:5,0]

4.4 写入&读取数据

1.写入数据

（1）选择起始单元格A1,写入字符串‘Hello’

sht.ange('a1').value = 'Hello'

（2）写入列表

# 行存储：将列表[1,2,3]储存在A1：C1中
sht.range('A1').value=[1,2,3]
# 列存储：将列表[1,2,3]储存在A1:A3中
sht.range('A1').options(transpose=True).value=[1,2,3]
# 将2x2表格，即二维数组，储存在A1:B2中，如第一行1，2，第二行3，4
sht.range('A1').options(expand='table')=[[1,2],[3,4]]

• 默认按行插入：A1:D1分别写入1,2,3,4

sht.range('a1').value = [1,2,3,4]

等同于

sht.range('a1:d1').value = [1,2,3,4]

• 按列插入：A2:A5分别写入5,6,7,8

你可能会想：

sht.range('a2:a5').value = [5,6,7,8]

但是你会发现xlwings还是会按行处理的，上面一行等同于：

sht.range('a2').value = [5,6,7,8]

正确语法:

sht.range('a2').options(transpose=True).value = [5,6,7,8]

既然默认的是按行写入，我们就把它倒过来嘛（transpose），单词要打对，如果你打错单词，它不会报错，而会按默认的行来写入（别问我怎么知道的）

• 多行输入就要用二维列表了：

sht.range('a6').expand('table').value = [['a','b','c'],['d','e','f'],['g','h','i']]

2.读取数据

（1）读取单个值

# 将A1的值，读取到a变量中
a=sht.range('A1').value

（2）将值读取到列表中

#将A1到A2的值，读取到a列表中
a=sht.range('A1:A2').value
# 将第一行和第二行的数据按二维数组的方式读取
a=sht.range('A1:B2').value

• 选取一列的数据

先计算单元格的行数(前提是连续的单元格)

rng = sht.range('a1').expand('table')
nrows = rng.rows.count

接着就可以按准确范围读取了

a = sht.range(f'a1:a{nrows}').value

• 选取一行的数据

ncols = rng.columns.count
#用切片
fst_col = sht[0,:ncols].value

4.5 常用函数和方法

1.Book工作薄常用的api

wb=xw.books[‘工作簿名称']

• wb.activate() 激活为当前工作簿

• wb.fullname 返回工作簿的绝对路径

• wb.name 返回工作簿的名称

• wb.save(path=None) 保存工作簿，默认路径为工作簿原路径，若未保存则为脚本所在的路径

• wb. close() 关闭工作簿

代码示例：

# 引用Excel程序中，当前的工作簿
wb=xw.books.acitve
# 返回工作簿的绝对路径
x=wb.fullname
# 返回工作簿的名称
x=wb.name
# 保存工作簿，默认路径为工作簿原路径，若未保存则为脚本所在的路径
x=wb.save(path=None)
# 关闭工作簿
x=wb.close()

2.sheet常用的api

# 引用某指定sheet
sht=xw.books['工作簿名称'].sheets['sheet的名称']
# 激活sheet为活动工作表
sht.activate()
# 清除sheet的内容和格式
sht.clear()
# 清除sheet的内容
sht.contents()
# 获取sheet的名称
sht.name
# 删除sheet
sht.delete

3.range常用的api

# 引用当前活动工作表的单元格
rng=xw.Range('A1')
# 加入超链接
# rng.add_hyperlink(r'www.baidu.com','百度',‘提示：点击即链接到百度')
# 取得当前range的地址
rng.address
rng.get_address()
# 清除range的内容
rng.clear_contents()
# 清除格式和内容
rng.clear()
# 取得range的背景色,以元组形式返回RGB值
rng.color
# 设置range的颜色
rng.color=(255,255,255)
# 清除range的背景色
rng.color=None
# 获得range的第一列列标
rng.column
# 返回range中单元格的数据
rng.count
# 返回current_region
rng.current_region
# 返回ctrl + 方向
rng.end('down')
# 获取公式或者输入公式
rng.formula='=SUM(B1:B5)'
# 数组公式
rng.formula_array
# 获得单元格的绝对地址
rng.get_address(row_absolute=True, column_absolute=True,include_sheetname=False, external=False)
# 获得列宽
rng.column_width
# 返回range的总宽度
rng.width
# 获得range的超链接
rng.hyperlink
# 获得range中右下角最后一个单元格
rng.last_cell
# range平移
rng.offset(row_offset=0,column_offset=0)
#range进行resize改变range的大小
rng.resize(row_size=None,column_size=None)
# range的第一行行标
rng.row
# 行的高度，所有行一样高返回行高，不一样返回None
rng.row_height
# 返回range的总高度
rng.height
# 返回range的行数和列数
rng.shape
# 返回range所在的sheet
rng.sheet
#返回range的所有行
rng.rows
# range的第一行
rng.rows[0]
# range的总行数
rng.rows.count
# 返回range的所有列
rng.columns
# 返回range的第一列
rng.columns[0]
# 返回range的列数
rng.columns.count
# 所有range的大小自适应
rng.autofit()
# 所有列宽度自适应
rng.columns.autofit()
# 所有行宽度自适应
rng.rows.autofit()

4.books 工作簿集合的api

# 新建工作簿
xw.books.add()
# 引用当前活动工作簿
xw.books.active

4.sheets 工作表的集合

# 新建工作表
xw.sheets.add(name=None,before=None,after=None)
# 引用当前活动sheet
xw.sheets.active

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