【Python基础】文件读写

打开文件

• 在Python中，打开文件使用的是open()函数，open()函数的基本语法如下

open(file, mode='r', buffering=None, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True)

open()函数参数解析

• file：要打开的文件路径，可以是绝对路径也可以是相对路径
• mode：打开文件的模式，默认为r，表示以只读模式打开文件
• buffering：缓冲策略，是一个可选参数，默认值为None，表示使用系统默认的缓冲策略
  • 取值为$0$或False时，表示不进行缓冲，直接从磁盘读取或写入文件
  • 取值为$1$或True时，表示行缓冲，即每写入一行数据时，将其写入文件
  • 取值为大于$1$的整数时，表示缓冲区的大小，以字节为单位，指定缓冲区大小可以提高文件的读取和写入效率
  • 取值小于$0$时，使用系统默认的缓冲策略
• encoding：文件编码，是一个可选参数，默认值为None，表示使用系统默认编码，常用编码包括'utf-8'、'gbk'等
• errors：编码错误处理方案，是一个可选参数，默认值为None，表示使用系统默认的错误处理方案，常用的取值包括'strict'、'ignore'、'replace'等
• newline：换行符处理，是一个可选参数，默认为None，表示使用系统默认的换行符处理方式，常用的取值包括'\n'、'\r\n'等
• closefd：关闭文件描述符，默认值为True，表示在关闭文件的同时关闭文件描述符

示例

• 打开C:/Users/FOLLOW_MY_HEART/Desktop/Python基础/【Python基础】文件读写/test.txt路径下的文件

file = open('C:/Users/FOLLOW_MY_HEART/Desktop/Python基础/【Python基础】文件读写/test.txt')

file_name = file.name

print(file_name)

C:/Users/FOLLOW_MY_HEART/Desktop/Python基础/【Python基础】文件读写/test.txt

• open()函数返回一个File对象，表示计算机中的一个文件，读取文件时需要文件已经存在，否则会引发FileNotFoundError异常

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文件路径

• 文件路径是指文件在计算机上的位置，分为绝对路径和相对路径

绝对路径

• 绝对路径是指从根文件夹开始的路径
• 在Windows系统下，C盘、D盘等为根文件夹，在该盘符中的文件需要从根文件夹开始往下一级一级进行查找
• 在Linux系统下，/为根文件夹，所有文件的查找从/开始

示例

file = open('C:/Users/FOLLOW_MY_HEART/Desktop/Python基础/【Python基础】文件读写/test.txt')

file_name = file.name

print(file_name)

C:/Users/FOLLOW_MY_HEART/Desktop/Python基础/【Python基础】文件读写/test.txt

相对路径

• 相对路径是指相对于程序当前工作目录的路径，比如存放当前程序的文件夹的绝对路径是C:/Users/FOLLOW_MY_HEART/Desktop/Python基础/【Python基础】文件读写/，如果使用相对路径，就可以不写这个路径，用.代替这个路径值

示例

file = open('./test.txt')

file_name = file.name

print(file_name)

./test.txt

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打开文件的模式

• open()函数默认的打开文件的模式为r，表示以只读模式打开文件

常用模式

模式	注释
r	只读模式，默认模式
w	只写模式，写入的内容会覆盖文件原有的内容，如果文件不存在会创建文件再进行写入
a	追加模式，在文件末尾追加内容，如果文件不存在会创建文件再进行写入
+	读写模式，与其他模式组合使用，如r+，w+，a+等
x	创建模式，如果文件已经存在会引发异常
t	文本模式，默认模式
b	二进制模式，用于访问二进制文件，与其他模式组合使用，如rb，wb，ab，rb+等

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读文件

• open()函数返回的是一个File对象，使用File对象的read()方法可以读取文件内容，以字符串类型返回
• read()函数语法

read(self, n=-1)

• 参数n表示要读取的字符数，默认值为$-1$，表示读取整个文件内容
  • 取值大于$0$时，读取文件的前$n$个字符
  • 取值等于$0$时，不会读取任何字符，返回空字符串
  • 取值小于$0$时，读取整个文件内容

示例

• 在test.txt文件中提前写入Hello, world!，然后执行如下代码

file = open('./test.txt', 'r')

res = file.read()

print(res)

Hello, world!

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写文件

• File对象的write()方法可以向文件写入内容，返回写入文件的字符串的长度

示例

file = open('./test.txt', 'w')
len = file.write('Hello!')

print(len)

file = open('./test.txt', 'r')
res = file.read()

print(res)

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Hello!

• w模式写入的内容会覆盖文件原有的内容

• 如果想要向文件中追加内容，则使用a模式

file = open('./test.txt', 'a')
file.write('\nHello!')

file = open('./test.txt', 'r')
res = file.read()

print(res)

Hello!
Hello!

• 通过在追加的字符串中使用换行符\n，可以实现文件中内容的换行

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按行读写文件

• readline()、readlines()、writelines()方法用于按行读写文件

readline()

• readline()方法默认情况下读取文件的一行内容，也可以指定在一行中读取的字符数

示例

file = open('./test.txt', 'w')
file.write('Hello, world!\nWelcome!')

file = open('./test.txt', 'r')

res1 = file.readline()
res2 = file.readline()
res3 = file.readline()

print(res1)
print(res2)
print(res3)

Hello, world!

Welcome!

• 可以看到，readline()方法读取当前文件指针所在的一行中的内容，以换行符\n区分文件的每一行，如果readline()方法返回一个空字符串，说明已经读取到文件的末尾

readlines()

• readlines()方法读取文件的每一行内容，返回一个列表，列表中的每个元素就是文件中的每一行内容

示例

file = open('./test.txt', 'w')
file.write('Hello, world!\nWelcome!')

file = open('./test.txt', 'r')
res = file.readlines()

print(res)

['Hello, world!\n', 'Welcome!']

writelines()

• writelines()方法向文件写入每一行内容，传入一个列表，列表中的每个元素就是写入文件中的每一行内容

示例

file = open('./test.txt', 'w')
len = file.writelines(['Hello, world!\n', 'Welcome!'])

file = open('./test.txt', 'r')
res = file.read()

print(res)

Hello, world!
Welcome!

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关闭文件

• 一般情况下，一个文件对象在退出程序后会自动关闭，但是为了保证数据安全，还是要显示地写一个close()方法，用于关闭文件

示例

file = open('./test.txt')

file_name = file.name

print(file_name)

file.close()

./test.txt

finally语句

• 当使用try语句发生异常时，即使使用了close()方法，也可能不被执行
• 可以将close()方法放在finally语句中，从而保证无论程序是否发生异常都会调用close()方法来关闭文件

示例

file = None
path = './test.txt'

try:
    file = open(path, 'r')
except FileNotFoundError as e:
    print(e)
finally:
    if file:
        print(file.name)

        file.close()

./test.txt

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上下文管理器

• Python中的with语句可以帮助我们自动调用close()方法

示例

with open('./test.txt', 'r') as file:
    file_name = file.name

print(file_name)

./test.txt

• as关键字用于将文件对象赋值给变量file

• 当with语句中的代码运行结束时，会自动调用close()方法

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自定义读写类

示例

class OpenFile:
    def __init__(self, file_name):
        self.file_obj = file_name

    def __enter__(self):
        self.file_obj = open(self.file_obj, 'r', encoding='utf-8')

        return self

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        self.file_obj.close()

    def my_read(self):
        print(self.file_obj.read())


with OpenFile('./test.txt') as file:
    file.my_read()

Hello, world!
Welcome!

• 当被with语句调用时会自动触发__enter__()方法，用于打开文件
• 当with语句中的代码运行结束时，会自动触发__exit__()方法，用于关闭文件
• 自定义读写类展示了上下文管理器的底层实现

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