Python——文件(File)操作汇总

写在前面

本博客分享在python中，文件的基本操作，如果读者对操作系统有了解，那会对文件操作有更加深刻的理解，但是本篇博客尽量避开操作系统的知识

我把本博客分成三个大部分：
①python文件的读写，主要是关于.txt格式的文件
②imageio，skimage.io，PIL，主要是关于图像的读写
③os包的一些读写操作
上述三个大部分是我在读别人写的代码时经常看到的，在这里总结总结。

1. Python文件的打开、读写、关闭

先介绍常用的函数和方法，最后总结一下对文件的操作模式。

1.1 第一步:打开文件——open()

f = open(name,mode)  # return a Stream object f

该函数返回一个数据流对象对于对该文件进行读写操作
name：是要打开的目标文件名的字符串(可以包含文件所在的具体路路径)。
mode：设置打开⽂件的模式(访问模式)：只读、写入、追加等

1.2 第二步:从文件中读取/写入数据

1.2.1 读数据

1.2.1.1 read()

• 多用来读取文件的全部数据

流对象.read(num)

num表示要从⽂件中读取的数据的长度（单位是字节），如果没有传入num，那么就表示读取文件中所有的数据

1.2.1.2 readlines()

• readlines可以按照⾏的⽅式把整个⽂件中的内容进行一次性读取，并且返回的是一个列表，其中每一行的数据为一个元素
• 如果文件中有换行符，则一并读取出来

f = open('test.txt') 
content = f.readlines()

print(content) # ['hello world\n', 'abcdefg\n', 'aaa\n', 'bbb\n', 'ccc'] 
# 关闭⽂文件 f.close()

1.2.1.3 readline()

• 一次读取一行内容。函数每运行一次，文件指针移到下一行为下次读取作准备

f = open('test.txt')
content = f.readline() 
print(f'第⼀行：{content}')
content = f.readline() 
print(f'第⼆行：{content}')
# 关闭⽂文件 
f.close()

1.2.2 写数据

• 向文件中写入数据
• 注意事项：每次写入都要覆盖掉之前的内容；若要写入的文件不存在，则新建文件

文件对象.write('内容')

• 示例

# 1. 打开⽂文件 
f = open('test.txt', 'w')
# 2.⽂文件写⼊入 
f.write('hello world')
# 3. 关闭⽂文件 
f.close()

1.3 关闭文件

• 关闭文件，释放掉内存

文件对象.close()

1.4 小结对文件操作的模式

下面总结一下函数open(name,mode)中参数mode的种类

• 所有以 r 开头的，如果文件不存在，则报错，不会新建文件；文件指针都会放在文件的开头；
• 所有以 w 开头的，如果文件不存在，则自动创建；文件指针都会放在文件的开头；每次执行该函数时会覆盖掉源文件
• 所有以 a 开头的，如果文件不存在，则自动创建；文件指针会放在文件的末尾用于附加数据，不会覆盖数据
  

1.5 改变文件指针——seek()函数

• 改变文件的指针，方便更加灵活的读取操作

⽂件对象.seek(偏移量量, 起始位置)

偏移量：移动的步长
起始位置：
0：文件开头
1：当前位置
2：文件结尾

1.6 文件名字符串的一些注意事项

" / “左倾斜是正斜杠,” \ "右倾斜是反斜杠,可以记为：除号是正斜杠一般来说对于目录分隔符，Unix和Web用正斜杠/，Windows一般用反斜杠，具体如下：

2. Python文件与文件夹操作(os包)

在Python中文件和文件夹的操作要借助os模块里面的相关功能，为什么是os模块，因为操作系统管理着文件系统，文件系统管理着文件(Python3.6以下常用，3.6之后使用pathlib.Path多一点)

2.1 文件自身操作

2.1.1 文件重命名

import os  # 这里导入一次,往后就不再导入了！
os.rename(src,dst)

src：文件当前的路径
dst：要修改成什么样

2.1.2 删除文件

• 可能会出现要删除的文件找不到的错误

os.remove(src)

2.2 文件夹相关操作

2.2.1 创建文件夹

• 当文件夹已存在时，再去创建同名的文件夹会出错

import os
os.mkdir(src)

2.2.2 删除文件夹

import os
os.rmdir(src)

2.2.3 获取当前目录路径

• getcwd为 get current work directory,表示获取当前工作路径

os.getcwd()

2.2.4 改变默认目录

• 切换当前路径到指定路径，用处不大。比如说你现在文件的路径时a，你需要跑到b路径去操作一些东西，需要用到这个函数

os.chdir()

• 示例

import os
os.getcwd() # a路径

os.chdir('b路径')

os.getcwd() # b路径

2.2.5 获取目录列表

• 获取当前文件所处的文件夹下的所有文件，以列表形式返回

os.listdir()

2.2.6 文件夹重命名

• 还是os.rename()

os.rename(src,dst)

3. 图像读取

3.1 scikit-image

from skimage import io
 
img = io.imread('testimg.tif')
 
 
import numpy as np
 
data=np.random.random([100,100])
 
io.imsave('rand_data.tif',np.float32(data))
 

3.2 PIL库(PILLOW) & imageio

import numpy as np
import imageio
from PIL import Image #PIL pakage name is Pillow 
 
 
img=imageio.imread(r'G:\leopard.jpg')
high,width,ichannel=img.shape
print(type(img))
print(img.shape)
imageio.imwrite(r'G:\leopard_i1.jpg',img)
imageio.imwrite(r'G:\leopard_i2.jpg',np.float32(img/10)) # automatic brightness adjust
imageio.imwrite(r'G:\leopard_i3.jpg',np.uint8(img/10))
 
 
im = Image.open(r'G:\leopard.jpg')
print(type(im)) 
in_data = np.asarray(im, dtype=np.uint8)
print(type(in_data))
print(in_data.shape) 
 
 
new_im = Image.fromarray(in_data) # np.uint8, or TypeError: Cannot handle this data type
 
# new_im.show()
new_im.save(r'G:\leopard_p1.jpg')