Python-Python文件操作：文件的编码（读取、操作）、open()函数、mode常用基础访问模式、读操作方法（read(）、readlines(）、readline(）、for循环、close

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当前版本号[20230727]。

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20230727	初版

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知识总览图

Python文件操作

文件的编码

​ 计算机只能识别：0和1，那么我们丰富的文本文件是如何被计算机识别，并存储在硬盘中呢？

​ 答案：使用编码技术（密码本）将内容翻译成0和1存入。

​ 编码技术即：翻译的规则，记录了如何将内容翻译成二进制，以及如何将二进制翻译回可识别内容。

​ 编码就是：一种规则集合，记录了内容和二进制间进行相互转换的逻辑。

我 1011

喜 -> 1101

欢 1111

你 1001

计算机中有许多可用编码：

•UTF-8

•GBK

•Big5

•等

不同的编码，将内容翻译成二进制也是不同的。

编码有许多，所以要使用正确的编码， 才能对文件进行正确的读写操作呢。

如上，如果你给喜欢的女孩发送文件，使用编码A进行编码（内容转二进制）。

女孩使用编码B打开文件进行解码（二进制反转回内容）

查看文件编码

我们可以使用Windows系统自带的记事本，打开文件后，即可看出文件的编码是什么：

UTF-8是目前全球通用的编码格式

除非有特殊需求，否则，一律以UTF-8格式进行文件编码即可。

为什么需要使用编码？

• 计算机只认识0和1，所以需要将内容翻译成0和1才能保存在计算机中。
• 同时也需要编码， 将计算机保存的0和1，反向翻译回可以识别的内容

文件的读取

什么是文件

​ 内存中存放的数据在计算机关机后就会消失。要长久保存数据，就要使用硬盘、光盘、U 盘等设备。为了便于数据的管理和检索，引入了“文件”的概念。

​ 一篇文章、一段视频、一个可执行程序，都可以被保存为一个文件，并赋予一个文件名。**操作系统以文件为单位管理磁盘中的数据。**一般来说，文件可分为文本文件、视频文件、音频文件、图像文件、可执行文件等多种类别。

文件操作

在日常生活中，文件操作主要包括打开、关闭、读、写等操作。

大概可以分为三个步骤（简称文件操作三步走）：

① 打开文件

② 读写文件

③ 关闭文件

注意：

可以只打开和关闭文件，不进行任何读写

open()打开函数

在Python，使用open函数，可以打开一个已经存在的文件，或者创建一个新文件，语法如下

open(name, mode, encoding)

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径)。

mode：设置打开文件的模式(访问模式)：只读、写入、追加等。

encoding:编码格式（推荐使用UTF-8）

示例代码：

f = open("F:/代码.txt", "r", encoding="UTF-8")
# encoding的顺序不是第三位，所以不能用位置参数，用关键字参数直接指定

注意：

​ 此时的f是open函数的文件对象，对象是Python中一种特殊的数据类型，拥有属性和方法，可以使用对象.属性或对象.方法对其进行访问，后续面向对象课程会给大家进行详细的介绍。

mode常用的三种基础访问模式

读操作相关方法

read()方法

文件对象.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。

如：

f = open("F:/代码.txt", "r", encoding="UTF-8")
print(f"该文件前10个字节内容为：{f.read(10)}")
print(f"该文件剩余全部内容为：{f.read()}")

readlines()方法：【全部行】

​ 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。

f = open("F:/代码.txt", "r", encoding="UTF-8")
print(f"该文件全部行内容为：{f.readlines()}")

# 关闭文件
f.close()

readline()方法：一次读取一行内容

f = open("F:/代码.txt", "r", encoding="UTF-8")
print(f"该文件第一行内容为：{f.readline()}")
print(f"该文件第二行内容为：{f.readline()}")
print(f"该文件第三行内容为：{f.readline()}")

for循环读取文件行

也可以加入计数变量，看一共有几行，第几行对应哪个数据

f = open("F:/代码.txt", "r", encoding="UTF-8")
count = 1
for i in f:		# 每一个i临时变量，就记录了文件的一行数据
    print(f"每{count}行的数据是{i}")
    count += 1

close() 关闭文件对象

f = open("python.txt", "r")
f.close()

​ 最后通过close，关闭文件对象，也就是关闭对文件的占用

​ 如果不调用close,同时程序没有停止运行，那么这个文件将一直被Python程序占用。

with open 语法

with open("F:/代码.txt", "r", encoding="UTF-8") as f:

• 通过在with open的语句块中对文件进行操作
• 可以在操作完成后自动关闭close文件，避免遗忘掉close方法

操作汇总

课后练习：单词计数

通过Windows的文本编辑器软件，将如下内容，复制并保存到：word.txt，文件可以存储在任意位置

pikaqiu python itcast
beijing shanghai pikaqiu
shenzhen guangzhou pikaqiu
wuhan hangzhou pikaqiu
zhengzhou bigdata pikaqiu

通过文件读取操作，读取此文件，统计pikaqiu单词出现的次数

示例代码：

f = open("F:/word.txt", "r", encoding="UTF-8")
# cc = f.read()
# cc = cc.count("pikaqiu")   通过字符串来读取次数
# print(f"此文本内共有{cc}个pikaqiu")
count = 0
for line in f:
    line = line.strip()#去除开头和结尾的空格和换行符
    words = line.split(" ")
    for word in words:
        if word == "pikaqiu":
            count += 1 #通过count来累计数量

print(f"此文本内共有{count}个pikaqiu")
f.close()

文件的写入

写操作快速入门

案例演示：

# 1. 打开文件
f = open('python.txt', 'w')

# 2.文件写入
f.write('hello world')

# 3. 内容刷新
f.flush()

注意：

直接调用write，内容并未真正写入文件，而是会积攒在程序的内存中，称之为缓冲区

当调用flush的时候，内容会真正写入文件

这样做是避免频繁的操作硬盘，导致效率下降（攒一堆，一次性写磁盘）

写操作注意

• 文件如果不存在，使用”w”模式，会创建新文件
• 文件如果存在，使用”w”模式，会将原有内容清空
• close()方法，带有flush()方法的功能

文件的追加

案例演示：

# 1. 打开文件，通过a模式打开即可
f = open('python.txt', 'a')

# 2.文件写入
f.write('hello world')

# 3. 内容刷新
f.flush()

注意：

a模式，文件不存在，会创建文件

a模式，文件存在，会在最后追加写入文件

1. 追加写入文件使用open函数的”a”模式进行写入

2. 追加写入的方法有（和w模式一致）：

• wirte()，写入内容
• flush()，刷新内容到硬盘中

3. 注意事项：

• a模式，文件不存在，会创建新文件
• a模式，文件存在，会在原有内容后面继续写入
• 可以使用”\n”来写出换行符

文件操作综合案例

完成文件备份案例

需求：有一份账单文件，记录了消费收入的具体记录，将内容复制并保存为 bill.txt文件，内容如下：

name,date,money,type,remarks
周杰轮,2022-01-01,100000,消费,正式
周杰轮,2022-01-02,300000,收入,正式
周杰轮,2022-01-03,100000,消费,测试
林俊节,2022-01-01,300000,收入,正式
林俊节,2022-01-02,100000,消费,测试
林俊节,2022-01-03,100000,消费,正式
林俊节,2022-01-04,100000,消费,测试
林俊节,2022-01-05,500000,收入,正式
张学油,2022-01-01,100000,消费,正式
张学油,2022-01-02,500000,收入,正式
张学油,2022-01-03,900000,收入,测试
王力鸿,2022-01-01,500000,消费,正式
王力鸿,2022-01-02,300000,消费,测试
王力鸿,2022-01-03,950000,收入,正式
刘德滑,2022-01-01,300000,消费,测试
刘德滑,2022-01-02,100000,消费,正式
刘德滑,2022-01-03,300000,消费,正式

我们现在要做的就是：

• 读取文件
• 将文件写出到bill.txt.bak文件作为备份
• 同时，将文件内标记为测试的数据行丢弃

实现思路：

• open和r模式打开一个文件对象，并读取文件
• open和w模式打开另一个文件对象，用于文件写出
• for循环内容，判断是否是测试，不是测试就write写出，是测试就continue跳过
• 将2个文件对象均close()

fr = open("F:/bili.txt", "r", encoding="UTF-8")
fw = open("F:/bili.txt.bak", "w", encoding="UTF-8")
for line in fr:
    line = line.strip()
    if line.split(",")[4] == "测试":
        continue
    fw.write(line)
    fw.write("\n")

fr.close()
fw.close()