【Python 基础篇】Python 文件操作

导言

在编程领域中，文件操作是一项基础且常见的任务。无论是读取配置文件、处理数据文件，还是备份文件和管理文件夹，Python 提供了丰富的文件操作功能，使我们能够轻松处理各种文件操作任务。本篇博客将介绍 Python 中文件操作的基本知识和常用技巧，助您更好地掌握文件的读写和管理。

一、文件操作的作用

文件操作是指通过编程语言对文件进行读取、写入、备份和管理等操作。文件操作的作用包括但不限于以下几个方面：

1. 数据读取和处理：通过读取文件中的数据，我们可以对数据进行分析、处理和转换，从而实现各种数据操作和计算。
2. 配置文件管理：许多应用程序使用配置文件来存储参数和设置，通过文件操作，我们可以读取和修改配置文件，实现应用程序的配置管理。
3. 文件备份和恢复：文件备份是重要的数据保护措施之一，通过文件操作，我们可以创建文件的备份副本，以防止数据丢失或损坏。
4. 文件和文件夹管理：文件操作还可以用于创建、复制、移动和删除文件和文件夹，使文件系统的管理更加便捷和高效。

了解文件操作的基本知识和技巧，对于处理各种文件操作任务具有重要的意义。

二、文件的基本操作

文件的基本操作包括打开、读写和关闭等步骤。下面是文件的基本操作示例：

1、打开文件

使用 Python 的内置函数 open() 可以打开一个文件，指定文件名和打开模式。打开模式常用的有以下四个：

• 'r'：只读模式，用于读取文件的内容。
• 'w'：写入模式，用于写入文件的内容。如果文件已存在，会覆盖原有内容；如果文件不存在，会创建新文件。
• 'a'：追加模式，用于在文件末尾追加内容。如果文件不存在，会创建新文件。
• 'x'：独占创建模式，用于创建新文件。如果文件已存在，会引发异常。

示例代码如下：

# 打开文件
file = open('example.txt', 'r')

其它更多模式见下表：

模式	描述
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。
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。
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。
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。
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。

2、读写文件

打开文件后，我们可以使用不同的方法进行文件的读写操作。

① 读取文件

# 读取整个文件内容
content = file.read()
print(content)

# 逐行读取文件内容
for line in file:
    print(line)

② 写入文件

# 写入内容到文件
file.write('Hello, World!\n')
file.write('This is an example.')

3、关闭文件

文件操作完成后，应该及时关闭文件，释放系统资源。

# 关闭文件
file.close()

在文件操作过程中，可能会出现异常情况（如文件不存在或权限问题），为了确保文件的正确关闭，我们可以使用异常处理机制，将文件关闭操作放在 finally 块中。

三、文件备份

文件备份是重要的数据保护措施之一。在 Python 中，我们可以通过文件操作实现文件的备份。

以下是一个简单的文件备份示例：

import shutil

# 备份文件
shutil.copy2('example.txt', 'example_backup.txt')

使用 shutil 模块的 copy2() 函数可以将一个文件复制到指定位置，实现文件的备份操作。

四、文件和文件夹的操作

除了基本的文件读写和备份操作外，Python 还提供了许多功能强大的模块和方法，用于文件和文件夹的管理。

• 文件重命名：

  import os
  
  # 重命名文件
  os.rename('old_file.txt', 'new_file.txt')
  

• 文件删除：

  import os
  
  # 删除文件
  os.remove('example.txt')
  

• 文件夹创建：

  import os
  
  # 创建文件夹
  os.mkdir('my_folder')
  

• 文件夹删除：

  import os
  
  # 删除文件夹
  os.rmdir('my_folder')
  

通过以上示例代码，我们可以实现对文件和文件夹的重命名、删除和创建等操作。

结语

本篇博客介绍了 Python 中文件操作的基本知识和常用技巧。文件操作是编程中常见且重要的任务，掌握文件的读写和管理技巧对于处理各种文件操作任务至关重要。

通过学习本文介绍的内容，您已经了解了文件的基本操作步骤、文件备份和文件夹操作等技巧。同时，Python 还提供了更多强大的库和模块（如 shutil、os.path 等），可用于处理更复杂的文件操作任务。

希望本篇博客对您在 Python 文件操作方面提供了一些帮助。祝您在文件处理的旅程中取得成功！