02-python高级编程-文件与目录操作

http://www.runoob.com/python/file-methods.html

目标

  • 文件内容操作
  • 文件读取
  • 写文件
  • 向文件中追加
  • os命令
  • 操作文件和目录

文件内容操作

按文件中数据的组织形式把文件分为文本文件和二进制文件两类。
文本文件:
文本文件存储的是常规字符串,由若干文本行组成,通常每行以换行符'\n'结尾。常规字符串是指记事本或其他文本编辑器能正常显示、编辑并且人类能够直接阅读和理解的字符串,如英文字母、汉字、数字字符串。文本文件可以使用字处理软件如gedit、记事本进行编辑。

二进制文件:
二进制文件把对象内容以字节串(bytes)进行存储,无法用记事本或其他普通字处理软件直接进行编辑,通常也无法被人类直接阅读和理解,需要使用专门的软件进行解码后读取、显示、修改或执行。常见的如图形图像文件、音视频文件、可执行文件、资源文件、各种数据库文件、各类office文档等都属于二进制文件。

无论是文本文件还是二进制文件,其操作流程基本都是一致的,首先打开文件并创建文件对象,然后通过该文件对象对文件内容进行操作:读取、写入、删除、修改等操作,最后关闭并保存文件内容。

文件读取

第一步:open() 方法打开

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:(建议了解)
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

文件打开模式

image.png

第二步:read()方法读文件

如果文件打开成功,接下来,调用read()方法可以一次读取文件的全部内容,Python把内容读到内存,用一个str对象表示:

data = f.read()

第三步:close()方法关闭文件

f.close()

完整实例

f = open('textfile1.txt',encoding='utf-8')
data = f.read()
f.close()
print(data)

附textfile.txt 内容
python
AIhello

文件操作进阶

由于文件读写时都有可能产生IOError,一旦出错,后面的f.close()就不会调用。所以,为了保证无论是否出错都能正确地关闭文件,我们可以使用try ... finally来实现:

try:
    f = open('textfile1.txt', 'r')
    print(f.read())
finally:
    if f:
        f.close()

简便写法with语句
但是每次都这么写实在太繁琐,所以,Python引入了with语句来自动帮我们调用close()方法:

with open('textfile1.txt', 'r') as f:
    print(f.read())

这和前面的try ... finally是一样的,但是代码更佳简洁,并且不必调用f.close()方法。

二进制文件
前面讲的默认都是读取文本文件,并且是UTF-8编码的文本文件。要读取二进制文件,比如图片、视频等等,用'rb'模式打开文件即可:

f = open('/Users/michael/test.jpg', 'rb')
f.read()

字符编码
要读取非UTF-8编码的文本文件,需要给open()函数传入encoding参数,例如,读取GBK编码的文件:

f = open('/Users/michael/gbk.txt', 'r', encoding='gbk')
f.read()

忽略错误
遇到有些编码不规范的文件,你可能会遇到UnicodeDecodeError,因为在文本文件中可能夹杂了一些非法编码的字符。遇到这种情况,open()函数还接收一个errors参数,表示如果遇到编码错误后如何处理。最简单的方式是直接忽略:

f = open('/Users/michael/gbk.txt', 'r', encoding='gbk', errors='ignore')

写文件

写文件和读文件是一样的,唯一区别是调用open()函数时,传入标识符'w'或者'wb'表示写文本文件或写二进制文件:

>>> f = open('/Users/michael/test.txt', 'w')
>>> f.write('Hello, world!')
>>> f.close()

或者用简写方式

with open('textfile1.txt', 'w') as f:
      f.write('Hello, world!')

\w会覆盖原有文件内容,如果想向文件中追加,用\a

向文件中追加

with open('textfile1.txt', 'a') as f:
      print(f.write("\n"))
      print(f.write("python"))

os命令

Python内置的os模块可以直接调用操作系统提供的接口函数。
1)os.name打开Python交互式命令行,我们来看看如何使用os模块的基本功能:

>>> import os
>>> os.name # 操作系统类型
'posix'

如果是posix,说明系统是Linux、Unix或Mac OS X,如果是nt,就是Windows系统。
2)os.uname()要获取详细的系统信息(windows除外),可以调用uname()函数:
3)环境变量os.environ
要获取某个环境变量的值,可以调用os.environ.get('key'):

操作文件和目录

操作文件和目录的函数一部分放在os模块中,一部分放在os.path模块中,这一点要注意一下。
查看、创建和删除目录可以这么调用:

# 查看当前目录的绝对路径:
>>> os.path.abspath('.')
'/Users/michael'
# 在某个目录下创建一个新目录,首先把新目录的完整路径表示出来:
>>> os.path.join('/Users/michael', 'testdir')
'/Users/michael/testdir'
# 然后创建一个目录:
>>> os.mkdir('/Users/michael/testdir')
# 删掉一个目录:
>>> os.rmdir('/Users/michael/testdir')

把两个路径合成一个时,不要直接拼字符串,而要通过os.path.join()函数,这样可以正确处理不同操作系统的路径分隔符。在Linux/Unix/Mac下,os.path.join()返回这样的字符串:

part-1/part-2

而Windows下会返回这样的字符串:

part-1\part-2

同样的道理,要拆分路径时,也不要直接去拆字符串,而要通过os.path.split()函数,这样可以把一个路径拆分为两部分,后一部分总是最后级别的目录或文件名:

>>> os.path.split('/Users/michael/testdir/file.txt')
('/Users/michael/testdir', 'file.txt')

os.path.splitext()可以直接让你得到文件扩展名,很多时候非常方便:

>>> os.path.splitext('/path/to/file.txt')
('/path/to/file', '.txt')

这些合并、拆分路径的函数并不要求目录和文件要真实存在,它们只对字符串进行操作。

文件操作使用下面的函数。假定当前目录下有一个test.txt文件:

对文件重命名:

>>> os.rename('test.txt', 'test.py')

删掉文件:

>>> os.remove('test.py')

但是复制文件的函数居然在os模块中不存在!原因是复制文件并非由操作系统提供的系统调用。理论上讲,我们通过上一节的读写文件可以完成文件复制,只不过要多写很多代码。

幸运的是shutil模块提供了copyfile()的函数,你还可以在shutil模块中找到很多实用函数,它们可以看做是os模块的补充。

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