Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)

本文以Python3以上为学习基础。

目录

1、 使用文件操作第一原则

2、open函数

2.1、文件打开模式

2.1.1、只读模式打开文件——只读(r)

2.1.2、读写模式打开文件——读写模式(r+)

2.1.3、写模式打开文件——写模式(w)

2.1.4、读写模式打开文件——读写模式(w+)

2.1.5、写模式打开文件(追加内容)——写模式(a)

2.1.6、读写模式打开文件(追加内容)——读写模式(a)

 2.2、二进制模式打开文件

3、close()函数


在Linux中所有的东西都存放在文件中。

下面讲解Python中文件的相关知识。

在某个文件夹下面建立了一个文件:zxc.txt。

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第1张图片

并且在里面输入了如下内容: 

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第2张图片

 我们现在打开文件,并且遍历文件的内容:

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第3张图片

可以看到我们把文件的内容遍历出来了。

但是每行代码的内容什么含义呢?

我们一行一行的看。

第一行:

f = open("C:\\Users\\lenovo\\Desktop\\Python_File_test\\zxc.txt")

 第一行就是打开文件,采用的方法是open函数。但是在使用文件操作的时候我们要明确一个原则。

1、 使用文件操作第一原则

使用open函数一定要同时把文件关闭函数close()写上。

为什么呢?我们做个验证。

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第4张图片

 这个就是我创建好的文件zxc.txt。

当前的文件内容是空的。

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第5张图片

下面我们执行下面的代码。

注意:我只是打开了文件,没有关闭文件。

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第6张图片

 为了方便查看。加了一个代码执行结束的提示。

下面我们查看zxc.txt文件的内容。

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第7张图片

我们成功输出结果:1 2$

我们下面试着手动修改以下文件。

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第8张图片

看到没有,我们的文件被占用。但是是什么占用了呢?

我们利用Windows的资源监视器看看。

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第9张图片

 很明显,python占用这个文件。原因就是我们使用open函数带开了这个文件。没有关闭,这个文件一直被占用。

因此我们在使用open函数的时候一定要close文件。否则你一直开着它,就算你不懂也应该能想到一定有问题。具体情况后续介绍。

我们现在知道要close到文件了,但是怎么做呢?我们试试看。

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第10张图片

 利用前面的文件句柄 f 进行close。

这时候我们使用Windows的资源监视器看看这个文件的相关进程。

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第11张图片

 结果很明显。文件相关进程结束了。

所以我们只要写了open函数,一定要紧跟着写上close()函数。然后在open函数和close函数之间进行添加代码处理,就像下面这样。

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第12张图片

这里文件关闭函数也就说了,格式就是:文件对象.close(),例如上例中的f.close()。

2、open函数

继续说open函数,open函数是Python的一个内置函数。用于创建一个file对象(文件对象)。

这里文件对象就是等号前面的 f。这样变量f跟对象文件 zxc.txt 用线连起来了(就是对象引用)。

关于对象的引用和放风筝一样。放风筝的转轮就是f,风筝就是zxc.txt,连接转轮和风筝的线就是Python。这里涉及到Python的深浅拷贝问题,具体可以参考:Python深浅拷贝。

我们现来看open函数的语法格式:

file object = open(file_name [, access_mode][, buffering]
  • file_name:就是你要访问的文件的路径。

在本例中就是zxc.txt的文件路径。

关于这个文件路径的写法,有两种:

(1)open("zxc.txt")

意味着这个文件zxc.txt是在当前文件夹内的。就是你Python程序的所在文件夹。

(2)open("C:\\Users\\lenovo\\Desktop\\Python_File_test\\zxc.txt")

这就是打开其它文件夹内的文件,用相对路径或者绝对路径来表示,从而让python能够找到那个文件。里面的 \ 用了 \\ 表示,是为了防止转义。


  • 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)。

可以省略,默认的打开模式是只读(r)。本例中就是只读打开。

其他的文件打开模式参考下表:(表格来源于:菜鸟教程)

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(不推荐)。
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。一般用于非文本文件如图片等。
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,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,创建新文件。一般用于非文本文件如图片等。
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,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,创建新文件。一般用于非文本文件如图片等。
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。

 文件打开模式有很多,我们总结一下主要用到的是下面几种。

模式 可做操作 若文件不存在 是否覆盖文件原来内容
r 只读 报错 ——
r+ 可读、可写 报错
w 只写 创建
w+  可读、可写 创建
 
a   只写 创建 否,追加写
a+ 可读、可写 创建 否,追加写

下面我们用例子来看,怎么写。(下面所有的例子,为了方便查看,我把文件创建在和Python程序所在的文件夹里面,这样可以直接写文件名称)


2.1、文件打开模式

2.1.1、只读模式打开文件——只读(r)

文件存在的场合:

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第13张图片

 这里我尝试文件中写 hello world。报错意思没有写权限。

文件不存在的场合:

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第14张图片

 很明显,出现了文件不存在的错误。

2.1.2、读写模式打开文件——读写模式(r+)

文件存在的场合,zxc.txt文件的内容:

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第15张图片

下面我们用读写模式打开文件,并向里面写入hello world。

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第16张图片

 这时候文件内容,注意看:光标在h前面。原来的内容被删除。

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第17张图片  

文件不存在的场合:

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第18张图片

  很明显,出现了文件不存在的错误。

2.1.3、写模式打开文件——写模式(w)

文件存在的场合,zxc.txt的文件内容:

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第19张图片

 下面我们用写模式打开文件,并向里面写入Python。

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第20张图片

 文件的内容如下,仔细看:输入的光标位置在最开始。P前面有个光标。

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第21张图片

很明显,删除原来的文件内容,重新写入Python,并且把光标放在文件最开始。

 文件不存在的场合:

可以看到我的文件夹里面没有zxc.txt。

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第22张图片

  下面我们用写模式打开文件,并向里面写入Python。

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第23张图片

 这时候我的文件夹:

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第24张图片

 可以看到,自己创建了zxc.txt文件。

文件内容如下,仔细看:输入的光标位置在最开始。P前面有个光标。

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第25张图片

 很明显,自己创建了文件,写入Python,并且把光标放在文件最开始。

既然w是写模式,我们试着读取文件内容看看。这时候的文件内容是Python。

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第26张图片

很明显,出现文件不能读的错误。 

2.1.4、读写模式打开文件——读写模式(w+)

文件存在的场合,文件内容:

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第27张图片

 既然是读写模式(w+),所以我们先读文件内容,再写入Python,然后再读取文件内容。

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第28张图片

可以看到我们打印文件内容的时候没有报错,但是没有打印出任何内容?

那我们写入成功了吗?

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第29张图片

很明显写入成功了,但是为什么没有打印出来内容?

其实是由于读写机制的问题,当一个文件被读或者写一次后,文件中文件指针指向的是整个文件的末尾,再次读时从末尾开始读的话肯定是什么都到。

文件不存在的场合:可以看到我的文件夹里面没有zxc.txt。

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第30张图片

这时候我们验证读写模式(w+)。

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第31张图片

可以看到创建了文件zxc.txt。 

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第32张图片 文件内容:

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第33张图片


其实文件写模式(w)、读写模式(w+)还可以用作删除文件内容。

因为他们整个工作原理就是把文件原来的内容删除,然后写入新的内容。

如果我们写入的内容为空,那么不就是删除文件内容。

就如同下面这个例子。

文件内容: 

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第34张图片

 可以看到,文件zxc.txt里面有无数个Python。

下面我们利用读写模式,但是不写入任何内容。

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第35张图片

 这时候我们查看文件内容:

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第36张图片

 文件内容是空,原来的内容删掉了。

同理,写模式(w)是一样的。


2.1.5、写模式打开文件(追加内容)——写模式(a)

文件存在的场合,文件内容如下:

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第37张图片

 下面我们写入内容 hello world

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第38张图片

 文件内容:

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第39张图片

 可以看到,Python后面追加了hello world。

文件不存在的场合,可以看到,我的文件夹里没有文件zxc.txt:

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第40张图片

 下面我们连续写入内容 hello world 和 Python。

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第41张图片

可以看到zxc.txt被创建 

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第42张图片

 文件内容:

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第43张图片

 既然是写模式,我们验证一下zxc.txt不能读。

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第44张图片

出现错误不能读。

2.1.6、读写模式打开文件(追加内容)——读写模式(a)

文件存在的场合,文件内容如下:

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第45张图片

 下面我们写入内容 hello world

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第46张图片

 文件内容:

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第47张图片

 可以看到,Python后面追加了hello world。

文件不存在的场合,可以看到,我的文件夹里没有文件zxc.txt:

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第48张图片

 下面我们连续写入内容 hello world 和 Python。

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第49张图片

可以看到zxc.txt被创建 

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第50张图片

 文件内容:

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第51张图片

 既然是读写模式,我们验证一下zxc.txt可读。

Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第52张图片

 没有出现错误,但是没有打印出内容。

原因其实是由于读写机制的问题,当一个文件被读或者写一次后,文件中文件指针指向的是整个文件的末尾,再次读时从末尾开始读的话肯定是什么都到。


 所有模式我们都进行了说明,我们再看一下回顾一下我们整理的文件打开模式表:

模式 可做操作 若文件不存在 是否覆盖文件原来内容
r 只读 报错 ——
r+ 可读、可写 报错
w 只写 创建
w+  可读、可写 创建
 
a   只写 创建 否,追加写
a+ 可读、可写 创建 否,追加写

对于第三个参数buffering。

buffering的可取值有0,1, >1三个

  • 0代表buffer关闭(只适用于二进制模式,也就是我们文件打开模式中带b的,例如rb【二进制只读模式】)
  • 1代表line buffer(只适用于文本模式,也就是我们文件打开模式中的t)
  • >1表示初始化的buffer大小 

这个参数我没用到过,所以这里我无法进行举例解释了,所以如果需要,还请自行查询。

 2.2、二进制模式打开文件

 我们看到了在文件打开模式中有以下模式:rb、wb……有这种带 b 的。

什么意思呢?

就是用二进制的方式打开文件。

有什么用?

我们来验证一下:
创建文件zxc.txt,内容如下:
Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第53张图片
下面读取文件:
Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第54张图片
很明显,我们出现了以下错误:

UnicodeDecodeError: 'gbk' codec can't decode byte 0x82 in position 0: incomplete multibyte sequence

主要原因是因为编码的问题,可能是因为0x82这个字节在gbk编码中没有这个字符,可能原字符是两个字节,在gbk里被解析成了一个字节,导致字符不存在。

解决方法有两个:一个是二进制读取,一个是改编编码方式。

二进制读取就是利用rb、wb……

这就是我们文件打开方式有二进制的原因。

下面我们进行验证。
Python基础(十三)——文件操作(open函数、close函数)_第55张图片
可以看到,二进制就把文件内容读出来了。并且看到原来是中文的句号在gbk里面没有。

前面的r、w、r+……就是上面讲的读模式、写模式、读写模式等等。配合二进制方式,就可以读取文件了。

3、close()函数

上面文件打开模式例子都有close函数的用法:f.close()。

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