python文件操作
python–文件操作（I/O）：
Python 也具有操作文件（I/O）的能力，比如打开文件、读取和追加数据、插入和删除数据、关闭文件、删除文件等。
有些数据需要在程序停止后保存，就需要将数据保存到文件中。
1、什么是文件路径：
关于文件，它有两个关键属性，分别是“文件名”和“路径”。
- 文件名指的是为每个文件设定的名称。
- 路径则用来指明文件在计算机上的位置。
注意，文件夹名称和文件名在 Windows 和 OS X 上是不区分大小写的，但在 Linux 上是区分大小写的。
在 Windows 上，路径书写使用反斜杠 “\” 作为文件夹之间的分隔符。但在 OS X 和 Linux 上，使用正斜杠 “/” 作为它们的路径分隔符。
将单个文件和路径上的文件夹名称的字符串传递给它，os.path.join() 就会返回一个文件路径的字符串，包含正确的路径分隔符。
import os
print(os.path.join('nginx-1.21.1', 'nginx.exe'))
import os
myFiles = ['accounts.txt', 'details.csv', 'invite.docx']
for filename in myFiles:
print(os.path.join('C:\\demo\\exercise', filename))
C:\demo\exercise\accounts.txt
C:\demo\exercise\details.csv
C:\demo\exercise\invite.docx
2、绝对路径和相对路径：
- 绝对路径：总是从根文件夹开始，Window 系统中以盘符（C：、D：）作为根文件夹，而 OS X 或者 Linux 系统中以 / 作为根文件夹。
- 相对路径：指的是文件相对于当前工作目录所在的位置。比如：\nginx-1.22.1\conf\nginx.conf
Python os.path 模块提供了一些函数，可以实现绝对路径和相对路径之间的转换，以及检查给定的路径是否为绝对路径。
-
调用 os.path.abspath(path) 将返回 path 参数的绝对路径的字符串，这是将相对路径转换为绝对路径的简便方法。
-
调用 os.path.isabs(path)，如果参数是一个绝对路径，就返回 True，如果参数是一个相对路径，就返回 False。
-
调用 os.path.relpath(path, start) 将返回从 start 路径到 path 的相对路径的字符串。如果没有提供 start，就使用当前工作目录作为开始路径。
-
调用 os.path.dirname(path) 将返回一个字符串，它包含 path 参数中最后一个斜杠之前的所有内容；
-
调用 os.path.basename(path) 将返回一个字符串，它包含 path 参数中最后一个斜杠之后的所有内容。
-
调用 os.getcwd() 将返回当前工作目录。
-
调用 os.path.split() 将同时返回目录名和文件名。
举例：
print(os.getcwd()) # D:\study\python\BaseLearn\day01\learn12
print(os.path.abspath('nginx.conf')) # D:\study\python\BaseLearn\day01\learn12\nginx.conf
print(os.path.isabs('nginx-1.21.1\\nginx.exe')) # False
print(os.path.isabs('D:\\study\\python\\BaseLearn\\day01\\learn12')) # True
print(os.path.relpath('C:\\python', 'C:\\')) # python
print(os.path.relpath('C:\\python', 'C:\\java\\images')) # ..\..\python
path = 'C:\\Windows\\System32\\calc.exe'
print(os.path.dirname(path)) # C:\Windows\System32
print(os.path.basename(path)) # calc.exe
print(os.path.split(path)) # ('C:\\Windows\\System32', 'calc.exe')
检测给定的路径是否存在，以及它是文件还是文件夹：
- 如果 path 参数所指的文件或文件夹存在，调用 os.path.exists(path) 将返回 True，否则返回 False。 参数需要是绝对路径。
- 如果 path 参数存在，并且是一个文件，调用 os.path.isfile(path) 将返回 True，否则返回 False。 参数需要是绝对路径。
- 如果 path 参数存在，并且是一个文件夹，调用 os.path.isdir(path) 将返回 True，否则返回 False。 参数需要是绝对路径。
path = 'C:\\Windows\\System32\\calc.exe'
print(os.path.exists(path)) # True
path02 = "D:\\Windows\\System32\\calc.exe"
print(os.path.exists(path02)) # False
file = 'D:\\nginx\\nginx.txt'
print(os.path.isfile(file)) # True
print(os.path.isdir(file)) # False
3、文件基本操作：
- 删除、修改权限：作用于文件本身，属于系统级操作。
- 写入、读取：是文件最常用的操作，作用于文件的内容，属于应用级操作。
print(os.remove('a.txt')) # 删除同目录下的 a.txt 文件。
文件的应用级操作可以分为以下 3 步，每一步都需要借助对应的函数实现：
- 打开文件：使用 open() 函数，该函数会返回一个文件对象；
- 对已打开文件做读/写操作：读取文件内容可使用 read()、readline() 以及 readlines() 函数；
- 向文件中写入内容，可以使用 write() 函数。
- 关闭文件：完成对文件的读/写操作之后，最后需要关闭文件，可以使用 close() 函数。
1、打开文件：
open() 函数用于创建或打开指定文件。
file = open(file_name [, mode='r' [ , buffering=-1 [ , encoding = None ]]])
- file：表示要创建的文件对象。
- file_name：要创建或打开文件的文件名称，该名称要用引号（单引号或双引号都可以）括起来。需要注意的是，如果要打开的文件和当前执行的代码文件位于同一目录，则直接写文件名即可；否则，此参数需要指定打开文件所在的完整路径。
- mode：可选参数，用于指定文件的打开模式。可选的打开模式如表 1 所示。如果不写，则默认以只读（r）模式打开文件。
- buffering：可选参数，用于指定对文件做读写操作时，是否使用缓冲区。
- encoding：手动设定打开文件时所使用的编码格式，不同平台的 ecoding 参数值也不同，以 Windows 为例，其默认为 cp936（实际上就是 GBK 编码）。一般指定为：encoding=‘utf-8’。
open 函数支持的文件打开模式：
| 模式 | 意义 | 注意事项 |
|---|---|---|
| r | 只读模式打开文件，读文件内容的指针会放在文件的开头。 | 操作的文件必须存在。 |
| rb | 以二进制格式、采用只读模式打开文件，读文件内容的指针位于文件的开头，一般用于非文本文件，如图片文件、音频文件等。 | |
| r+ | 打开文件后，既可以从头读取文件内容，也可以从开头向文件中写入新的内容，写入的新内容会覆盖文件中等长度的原有内容。 | |
| rb+ | 以二进制格式、采用读写模式打开文件，读写文件的指针会放在文件的开头，通常针对非文本文件（如音频文件）。 | |
| w | 以只写模式打开文件，若该文件存在，打开时会清空文件中原有的内容。 | 若文件存在，会清空其原有内容（覆盖文件）；反之，则创建新文件。 |
| wb | 以二进制格式、只写模式打开文件，一般用于非文本文件（如音频文件） | |
| w+ | 打开文件后，会对原有内容进行清空，并对该文件有读写权限。 | |
| wb+ | 以二进制格式、读写模式打开文件，一般用于非文本文件 | |
| a | 以追加模式打开一个文件，对文件只有写入权限，如果文件已经存在，文件指针将放在文件的末尾（即新写入内容会位于已有内容之后）；反之，则会创建新文件。 | |
| ab | 以二进制格式打开文件，并采用追加模式，对文件只有写权限。如果该文件已存在，文件指针位于文件末尾（新写入文件会位于已有内容之后）；反之，则创建新文件。 | |
| a+ | 以读写模式打开文件；如果文件存在，文件指针放在文件的末尾（新写入文件会位于已有内容之后）；反之，则创建新文件。 | |
| ab+ | 以二进制模式打开文件，并采用追加模式，对文件具有读写权限，如果文件存在，则文件指针位于文件的末尾（新写入文件会位于已有内容之后）；反之，则创建新文件。 |
file = open('aa.txt', encoding='utf-8')
print(file) # <_io.TextIOWrapper name='aa.txt' mode='r' encoding='utf-8'>
输出了 file 文件对象的相关信息，包括打开文件的名称、打开模式、打开文件时所使用的编码格式。
注意，手动修改 encoding 参数的值，仅限于文件以文本的形式打开，也就是说，以二进制格式打开时，不能对 encoding 参数的值做任何修改，否则程序会抛出 ValueError 异常。
2、open() 使用缓冲区：
通常情况下、建议大家在使用 open() 函数时打开缓冲区，即不需要修改 buffing 参数的值。
- 如果 buffing 参数的值为 0（或者 False），则表示在打开指定文件时不使用缓冲区；
- 如果 buffing 参数值为大于 1 的整数，该整数用于指定缓冲区的大小（单位是字节）；
- 如果 buffing 参数的值为负数，则代表使用默认的缓冲区大小。
3、open()文件对象常用的属性：
- file.name：返回文件的名称；
- file.mode：返回打开文件时，采用的文件打开模式；
- file.encoding：返回打开文件时使用的编码格式；
- file.closed：判断文件是否己经关闭。
file = open('aa.txt', encoding='utf-8')
print(file.closed) # False
print(file.encoding) # utf-8
print(file.name) # aa.txt
print(file.mode) # r
4、读取文件数据：
读取文件中数据的操作：
- read() 函数：逐个字节或者字符读取文件中的内容；
- readline() 函数：逐行读取文件中的内容；
- readlines() 函数：一次性读取文件中多行内容。
1、read() 函数：
借助 open() 函数，并以可读模式（包括 r、r+、rb、rb+）打开的文件，可以调用 read() 函数逐个字节（或者逐个字符）读取文件中的内容。
如果文件是以文本模式（非二进制模式）打开的，则 read() 函数会逐个字符进行读取；反之，如果文件以二进制模式打开，则 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 作为一个可选参数，用于指定一次最多可读取的字符（字节）个数，如果省略，则默认一次性读取所有内容。
f = open('aa.txt', encoding='utf-8')
print(f.read())
f.close()
黄金百战穿金甲，不破楼兰终不还。
古道黄昏瘦马，夕阳西下，小桥流水人家。
===================》
问君能有几多愁，恰是一江春水向东流。
通过使用 size 参数，指定 read() 每次可读取的最大字符（或者字节）数。
print(f.read(7)) # 黄金百战穿金甲
#以二进制形式打开指定文件，该文件编码格式为 utf-8
f = open("my_file.txt",'rb+')
byt = f.read()
print(byt)
print("\n转换后：")
print(byt.decode('utf-8'))
#关闭文件
f.close()
####################
b'Python\xe6\x95\x99\xe7\xa8\x8b\r\nhttp://c.biancheng.net/python/'
转换后：
Python教程
http://c.biancheng.net/python/
2、readline() 函数:
readline() 函数用于读取文件中的一行，包含最后的换行符“\n”。
file.readline([size])
f = open('aa.txt', encoding='utf-8')
print(f.readline()) # 黄金百战穿金甲，不破楼兰终不还。
3、readlines() 函数：
readlines() 函数用于读取文件中的所有行，它和调用不指定 size 参数的 read() 函数类似，只不过该函数返回是一个字符串列表，其中每个元素为文件中的一行内容。
f = open('aa.txt', encoding='utf-8')
print(f.readlines())
['黄金百战穿金甲，不破楼兰终不还。\n', '古道黄昏瘦马，夕阳西下，小桥流水人家。\n', '===================》\n', '问君能有几多愁，恰是一江春水向东流。']
5、向文件中写入数据：
1、write() 函数：
file.write(string)
在使用 write() 向文件中写入数据，需保证使用 open() 函数是以 r+、w、w+、a 或 a+ 的模式打开文件，否则执行 write() 函数会抛出 io.UnsupportedOperation 错误。
file = open('aa.txt', 'w', encoding='utf-8')
file.write("写入一行新的数据。")
file.close()
再次查看 aa.txt 文件，内容为：写入一行新的数据。
如果向文件写入数据后，不想马上关闭文件，也可以调用文件对象提供的 flush() 函数，它可以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()
对于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；但对于以文本格式打开的文件，必须使用缓冲区，否则 Python 解释器会 ValueError 错误。
2、writelines() 函数：
使用 writelines() 函数，可以轻松实现将 a.txt 文件中的数据复制到其它文件中。
f = open('aa.txt', 'r')
n = open('bb.txt','w+')
n.writelines(f.readlines())
n.close()
f.close()
需要注意的是，使用 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。
上面例子中，之所以 b.txt 文件中会逐行显示数据，是因为 readlines() 函数在读取各行数据时，读入了行尾的换行符。
close() 函数是专门用来关闭已打开文件的。
6、with as 上下文管理器：
使用 with as 操作已经打开的文件对象（本身就是上下文管理器），无论期间是否抛出异常，都能保证 with as 语句执行完毕后自动关闭已经打开的文件。
with 表达式 [as target]：
代码块
with open('aa.txt', 'a', encoding='utf-8') as f:
f.write("\n你好，星期六。")
# 写入一行新的数据。
# 你好，星期六。