Python 基础 （六）Python的文件模块
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- Python基础文章系列
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- 4.6 文件
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- 4.6.1 输出
- 4.6.2 键盘读取
- 4.6.3 File对象
-
- open() 方法
- f.read()
- f.write()
- f.readline()
- f.readlines()
- f.tell()
- f.seek()
- 总结
- 4.6.4 Os模块
Python基础文章系列
| Python 基础 （一）Python基本认识与环境搭建 | Python 基础 （一）Python基本认识与环境搭建 |
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4.6 文件
4.6.1 输出
在Python中，您可以使用不同的方法来格式化和输出文本和数据。以下是一些常用的方法和技巧：
- 使用
**print**函数：print函数是最常用的输出文本和数据的方式。您可以将字符串、变量和表达式传递给print函数，并它们将被打印到标准输出（通常是终端）。
name = "Alice"
age = 30
print("Name:", name, "Age:", age)
- 格式化字符串：Python提供了多种字符串格式化方式。一种常见的方式是使用
f-strings（在Python 3.6及更高版本中可用）：
name = "Alice"
age = 30
print(f"Name: {name}, Age: {age}")
您还可以使用str.format()方法或百分号格式化符号%。
- 对齐文本：您可以使用字符串的
str.ljust()、str.rjust()和str.center()方法来对齐文本。这些方法可以用于创建美观的输出。
text = "Python"
print(text.ljust(10)) # 左对齐
print(text.rjust(10)) # 右对齐
print(text.center(10)) # 居中对齐
- 数字格式化：如果要格式化数字，可以使用字符串的
format方法或f-strings。例如，控制浮点数的小数点位数：
num = 3.14159265359
formatted_num = "{:.2f}".format(num)
print(formatted_num) # 输出 "3.14"
- 多行文本：如果要输出多行文本，可以使用三重引号（
'''或"""）创建多行字符串：
multi_line_text = """
This is a
multi-line
text.
"""
print(multi_line_text)
- 转义字符：要在文本中包含特殊字符，可以使用转义字符，如
\n表示换行，\t表示制表符。
print("Hello\nWorld")
- 文件输出：除了在终端上输出，您还可以将文本写入文件。使用
open()函数打开文件，并使用文件对象的write()方法写入内容。
with open("output.txt", "w") as file:
file.write("Hello, file!")
4.6.2 键盘读取
在Python中，您可以使用内置的input()函数来从键盘读取用户输入。input()函数会等待用户输入一行文本，然后返回用户输入的内容作为字符串。
以下是使用input()函数的基本示例：
user_input = input("请输入您的名字：")
print("您输入的名字是:", user_input)
在这个示例中，input("请输入您的名字：")会显示一个提示信息（在这里是"请输入您的名字："），然后等待用户输入。用户输入的内容会被存储在变量user_input中，然后用print函数进行输出。
需要注意的是，input()函数返回的始终是字符串，即使用户输入的是数字或其他类型的数据。如果需要将输入转换为其他类型，您可以使用适当的类型转换函数，例如int()或float()。
user_age = input("请输入您的年龄：")
user_age = int(user_age) # 将输入的字符串转换为整数
print("您的年龄是:", user_age)
请注意，input()函数会一直等待用户输入，直到用户按下Enter键。如果需要终止等待，可以通过编写适当的代码来实现，例如按下特定的键或达到某个条件。
另外，对于实际应用中的用户输入，务必要考虑错误处理和异常处理，以确保程序在用户输入不符合预期时能够正确处理。
4.6.3 File对象
open() 将会返回一个 file 对象，基本语法格式如下:
open() 方法
Python open() 方法用于打开一个文件，并返回文件对象。
在对文件进行处理过程都需要使用到这个函数，如果该文件无法被打开，会抛出 OSError。
**注意：**使用 open() 方法一定要保证关闭文件对象，即调用 close() 方法。
open() 函数常用形式是接收两个参数：文件名(file)和模式(mode)。
open(file, mode=‘r’)
完整的语法格式为：
open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)
参数说明:
- file: 必需，文件路径（相对或者绝对路径）。
- mode: 可选，文件打开模式
- buffering: 设置缓冲
- encoding: 一般使用utf8
- errors: 报错级别
- newline: 区分换行符
- closefd: 传入的file参数类型
- opener: 设置自定义开启器，开启器的返回值必须是一个打开的文件描述符。
不同模式打开文件的完全列表：
| 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。 |
| 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。 |
下图很好的总结了这几种模式：
f.read()
为了读取一个文件的内容，调用 f.read(size), 这将读取一定数目的数据, 然后作为字符串或字节对象返回。
size 是一个可选的数字类型的参数。 当 size 被忽略了或者为负, 那么该文件的所有内容都将被读取并且返回。
# ---encoding:utf-8---
# @Time : 2023/9/2 17:58
# @Author : Darwin_Bossen
# @Email ：[email protected]
# @Site : 打开文件
# @File : OpenTest.py
if __name__ == '__main__':
file= open("../HelloWord.py", "r")
# 读取文件
print(file.read())
# 关闭
file.close()
f.write()
f.write(string) 将 string 写入到文件中, 然后返回写入的字符数
# ---encoding:utf-8---
# @Time : 2023/9/2 18:04
# @Author : Darwin_Bossen
# @Email ：[email protected]
# @Site : 写入文件
# @File : Write.py
if __name__ == '__main__':
# 打开一个文件
f = open("foo.txt", "w")
num = f.write("Python 是一个非常好的语言。\n是的，的确非常好!!\n")
print(num)
# 关闭打开的文件
f.close()
f.readline()
f.readline() 会从文件中读取单独的一行。换行符为 ‘\n’。f.readline() 如果返回一个空字符串, 说明已经已经读取到最后一行。
# ---encoding:utf-8---
# @Time : 2023/9/2 18:06
# @Author : Darwin_Bossen
# @Email ：[email protected]
# @Site : 读取某一行
# @File : ReadLine.py
if __name__ == '__main__':
file= open("../HelloWord.py", "r")
# 读取文件
print(file.readline())
# 关闭
file.close()
f.readlines()
f.readlines() 将返回该文件中包含的所有行。
如果设置可选参数 sizehint, 则读取指定长度的字节, 并且将这些字节按行分割。
# ---encoding:utf-8---
# @Time : 2023/9/2 18:08
# @Author : Darwin_Bossen
# @Email ：[email protected]
# @Site : 读取所有行
# @File : Readlines.py
if __name__ == '__main__':
file= open("../HelloWord.py", "r")
# 读取文件
print(file.readlines())
# 关闭
file.close()
f.tell()
f.tell() 返回文件对象当前所处的位置, 它是从文件开头开始算起的字节数。
# ---encoding:utf-8---
# @Time : 2023/9/2 18:10
# @Author : Darwin_Bossen
# @Email ：[email protected]
# @Site : 返回文件的当前位置
# @File : Tell.py
if __name__ == '__main__':
file= open("../HelloWord.py", "r")
# 读取文件
print(file.tell())
# 关闭
file.close()
f.seek()
如果要改变文件指针当前的位置, 可以使用 f.seek(offset, from_what) 函数。
from_what 的值, 如果是 0 表示开头, 如果是 1 表示当前位置, 2 表示文件的结尾，例如：
- seek(x,0) ： 从起始位置即文件首行首字符开始移动 x 个字符
- seek(x,1) ： 表示从当前位置往后移动x个字符
- seek(-x,2)：表示从文件的结尾往前移动x个字符
# ---encoding:utf-8---
# @Time : 2023/9/2 18:12
# @Author : Darwin_Bossen
# @Email ：[email protected]
# @Site : 移动文件的读取指针到指定位置
# @File : Seek.py
if __name__ == '__main__':
file= open("../HelloWord.py", "r")
# 读取文件
print(file.seek(3))
# 关闭
file.close()
总结
open()方法是Python用于打开文件的内置函数。它允许您指定文件名、文件模式以及其他可选参数，以便在程序中访问和操作文件。以下是open()方法的常见用法和参数：
open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)
file：要打开的文件名（包括文件路径）。可以是相对路径或绝对路径。mode（可选）：文件打开模式，默认为'r'（只读文本模式）。常见的模式包括：'r'：只读模式（文本文件）。'w'：写入模式，如果文件不存在则创建，如果存在则截断文件。'a'：追加模式，如果文件不存在则创建，如果存在则在文件末尾追加。'b'：二进制模式，与上述模式结合使用，如'rb'、'wb'、'ab'。
buffering（可选）：缓冲策略。通常为-1，表示使用默认缓冲，或者可以设置为其他整数，表示缓冲区大小。encoding（可选）：指定文件的编码方式，通常用于文本文件。例如'utf-8'。errors（可选）：处理编码错误的策略，通常为'strict'（抛出异常）、'ignore'（忽略错误）等。newline（可选）：用于处理换行符的方式，通常为None（根据平台自动选择）或''（不转换换行符）。closefd（可选）：如果为True，则会在关闭文件时关闭底层文件描述符。opener（可选）：自定义文件打开器，通常用于创建自定义文件类的实例。
示例用法：
# 打开一个文本文件以供读取
with open("example.txt", "r") as file:
content = file.read()
print(content)
# 打开一个文本文件以供写入
with open("output.txt", "w") as file:
file.write("Hello, file!")
# 打开一个二进制文件以供读取
with open("binary_data.bin", "rb") as file:
data = file.read()
# 自定义编码和错误处理方式
with open("data.txt", "r", encoding="utf-8", errors="ignore") as file:
content = file.read()
请注意，在使用open()打开文件后，应该使用with语句来确保文件在退出代码块后正确关闭。这有助于避免资源泄漏和确保文件操作的正确性。
Python中的文件对象是通过open()函数创建的，它用于与文件进行交互，包括读取和写入文件内容。以下是文件对象的一些常用方法：
**read(size=-1)**：从文件中读取指定大小的数据，如果未提供size参数或size为负数，则会读取整个文件内容。
with open("example.txt", "r") as file:
data = file.read()
**readline(size=-1)**：读取文件的一行文本，如果提供size参数，则最多读取指定大小的字符。
with open("example.txt", "r") as file:
line = file.readline()
**readlines(hint=-1)**：读取文件的多行文本，返回一个包含行的列表。如果提供hint参数，则最多读取指定数量的字符。
with open("example.txt", "r") as file:
lines = file.readlines()
**write(string)**：将字符串写入文件。如果文件以写入模式打开，则会覆盖文件内容；如果文件不存在，则创建一个新文件。
with open("output.txt", "w") as file:
file.write("Hello, file!")
**writelines(lines)**：将一个包含字符串的列表写入文件，不会自动添加换行符。
lines = ["Line 1\n", "Line 2\n", "Line 3\n"]
with open("output.txt", "w") as file:
file.writelines(lines)
**seek(offset, whence=0)**：移动文件指针到指定位置。offset表示偏移量，whence表示相对位置，默认为0（文件开头）。可以使用常量os.SEEK_SET（开头）、os.SEEK_CUR（当前位置）、os.SEEK_END（文件末尾）来设置whence。
with open("example.txt", "r") as file:
file.seek(10) # 移动到文件的第11个字符位置
**tell()**：返回文件指针的当前位置。
with open("example.txt", "r") as file:
position = file.tell()
**flush()**：刷新文件缓冲区，将缓冲区中的数据写入文件。
with open("output.txt", "w") as file:
file.write("Hello, file!")
file.flush()
**close()**：关闭文件。使用with语句可以自动关闭文件，但在某些情况下，您可能需要显式调用close()方法。
4.6.4 Os模块
os模块是Python标准库中的一个重要模块，它提供了与操作系统交互的功能，包括文件和目录操作、进程管理、环境变量等。以下是一些os模块中常用的函数和方法：
# ---encoding:utf-8---
# @Time : 2023/9/2 18:32
# @Author : Darwin_Bossen
# @Email ：[email protected]
# @Site :
# @File : Os.py
import os
if __name__ == '__main__':
# 指定目录名称
new_directory = "my_directory"
# 创建新目录
os.mkdir(new_directory)
# 获取当前工作目录
current_directory = os.getcwd()
# 在新目录下创建文件
file1_path = os.path.join(new_directory, "file1.txt")
file2_path = os.path.join(new_directory, "file2.txt")
with open(file1_path, "w") as file1:
file1.write("This is file 1.")
with open(file2_path, "w") as file2:
file2.write("This is file 2.")
# 列出新目录中的文件
files_in_directory = os.listdir(new_directory)
# 打印新目录中的文件列表
print(f"Files in {new_directory}:")
for filename in files_in_directory:
print(filename)
# 获取新目录的绝对路径
new_directory_path = os.path.abspath(new_directory)
print(f"Absolute path of {new_directory}: {new_directory_path}")
# 删除新目录及其内容
os.rmdir(new_directory)
# 检查新目录是否存在
if not os.path.exists(new_directory):
print(f"{new_directory} has been deleted.")
else:
print(f"{new_directory} still exists.")
- 文件和目录操作：
os.getcwd()：获取当前工作目录的路径。os.chdir(path)：更改当前工作目录为指定路径。os.listdir(path='.')：列出指定目录中的所有文件和子目录。os.mkdir(path)：创建一个新目录。os.makedirs(path)：递归地创建多级目录。os.remove(path)：删除文件。os.rmdir(path)：删除目录（只能删除空目录）。os.removedirs(path)：递归地删除多级目录。os.rename(src, dst)：重命名文件或目录。
- 路径操作：
os.path.join(path1, path2, ...)：连接路径中的各个部分。os.path.abspath(path)：返回绝对路径。os.path.dirname(path)：返回路径中的目录部分。os.path.basename(path)：返回路径中的文件名部分。os.path.exists(path)：检查路径是否存在。os.path.isfile(path)：检查路径是否为文件。os.path.isdir(path)：检查路径是否为目录。
- 环境变量：
os.environ：包含系统环境变量的字典。os.getenv(key, default=None)：获取指定环境变量的值。
- 执行系统命令：
os.system(command)：执行系统命令。
- 进程管理：
os.getpid()：获取当前进程的PID。os.getppid()：获取父进程的PID。
- 文件权限：
os.chmod(path, mode)：修改文件权限。os.access(path, mode)：检查对文件的访问权限。
- 文件信息：
os.stat(path)：获取文件的状态信息，包括文件大小、创建时间等。
- 路径拆分：
os.path.split(path)：拆分路径为目录和文件名。os.path.splitext(path)：拆分路径为文件名和扩展名。
- 递归遍历目录：
os.walk(top, topdown=True, onerror=None, followlinks=False)：递归遍历目录，返回目录路径、子目录列表和文件列表。
os模块提供了丰富的功能，可以帮助您管理文件系统、操作系统环境和进程。它是编写跨平台的Python程序时的重要工具之一，因为它允许您与底层操作系统交互，执行各种文件和系统操作。