从零开始学Python-Day52-文件读写

读写文件是最常见的IO操作。Python内置了读写文件的函数,用法和C是兼容的。读写文件前,我们先必须了解一下,在磁盘上读写文件的功能都是由操作系统提供的,现代操作系统不允许普通的程序直接操作磁盘,所以,读写文件就是请求操作系统打开一个文件对象(通常称为文件描述符),然后,通过操作系统提供的接口从这个文件对象中读取数据(读文件),或者把数据写入这个文件对象(写文件)。

读文件

要以读文件的模式打开一个文件对象,使用Python内置的open()函数,传入文件名和标示符:

>>> f = open('/Users/hycx-woodman/Downloads/py/hello.txt','r')

>>> f.read()

'你好,木人张!'

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。如果文件没找到,则会抛出IOError错误

>>> f = open('/Users/hycx-woodman/Downloads/py/hello1.txt','r')

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in

f = open('/Users/hycx-woodman/Downloads/py/hello1.txt','r')

FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '/Users/hycx-woodman/Downloads/py/hello1.txt'

最后一步是调用close()方法关闭文件。文件使用完毕后必须关闭,因为文件对象会占用操作系统的资源,并且操作系统同一时间能打开的文件数量也是有限的:

>>> f.close()

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('/Users/hycx-woodman/Downloads/py/hello.txt','r')

print(f.read())

finally:

if f:

f.close()

你好,木人张!

>>> try:

f = open('/Users/hycx-woodman/Downloads/py/hello1.txt','r')

print(f.read())

finally:

if f:

f.close()

Traceback (most recent call last):

File "", line 2, in

f = open('/Users/hycx-woodman/Downloads/py/hello1.txt','r')

FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '/Users/hycx-woodman/Downloads/py/hello1.txt'

Python引入了with语句来自动帮我们调用close()方法:

>>> with open('/Users/hycx-woodman/Downloads/py/hello.txt','r') as f:

print(f.read())

你好,木人张!

>>> with open('/Users/hycx-woodman/Downloads/py/hello1.txt','r') as f:

print(f.read())

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in

with open('/Users/hycx-woodman/Downloads/py/hello1.txt','r') as f:

FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '/Users/hycx-woodman/Downloads/py/hello1.txt'

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。

调用read()会一次性读取文件的全部内容,如果文件有10G,内存就爆了,所以,要保险起见,可以反复调用read(size)方法,每次最多读取size个字节的内容。另外,调用readline()可以每次读取一行内容,调用readlines()一次读取所有内容并按行返回list。因此,要根据需要决定怎么调用。如果文件很小,read()一次性读取最方便;如果不能确定文件大小,反复调用read(size)比较保险;如果是配置文件,调用readlines()最方便:

for line in f.readlines():

print(line.strip())

file-like Object

像open()函数返回的这种有个read()方法的对象,在Python中统称为file-like Object。除了file外,还可以是内存的字节流,网络流,自定义流等等。file-like Object不要求从特定类继承,只要写个read()方法就行。StringIO就是在内存中创建的file-like Object,常用作临时缓冲。

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/hycx-woodman/Downloads/py/woodmanzhanglogo.png','rb')

>>> f.read()

Squeezed text (3306 lines)

这里图片加载了3306行,python会提示你是否完整读取。

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('/路径/gbk.txt', 'r', encoding='gbk')

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('/路径/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/hycx-woodman/Downloads/py/hello.txt','w')

>>> f.write('HAHA,木人张!')

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>>> f.close()

>>> f = open('/Users/hycx-woodman/Downloads/py/hello.txt','r')

>>> f.read()

'HAHA,木人张!'

>>> f.close()

你可以反复调用write()来写入文件,但是务必要调用f.close()来关闭文件。当我们写文件时,操作系统往往不会立刻把数据写入磁盘,而是放到内存缓存起来,空闲的时候再慢慢写入。只有调用close()方法时,操作系统才保证把没有写入的数据全部写入磁盘。忘记调用close()的后果是数据可能只写了一部分到磁盘,剩下的丢失了。所以,还是用with语句来得保险:

>>> with open('/Users/hycx-woodman/Downloads/py/hello.txt', 'w') as f:

f.write('你好,木人张!')

要写入特定编码的文本文件,请给open()函数传入encoding参数,将字符串自动转换成指定编码。以’w’模式写入文件时,如果文件已存在,会直接覆盖(相当于删掉后新写入一个文件)。如果我们希望追加到文件末尾怎么办?可以传入’a’以追加(append)模式写入。所有模式的定义及含义可以参考Python的官方文档。

小结在Python中,文件读写是通过open()函数打开的文件对象完成的。使用with语句操作文件IO是个好习惯。

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