Pyhon文件IO操作详解

       
       
               

                   
                       
                   
                   

 
 

 

1、文件 IO 常用操作

 

 

2、文件打开操作

 

2.1 打开命令

 

open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)
 
1

 

f = open('c:/users/jiao1/test.txt')
 print(f)
 
  
Out:
 <_io.TextIOWrapper name='c:/users/jiao1/test.txt' mode='r' encoding='cp65001'>
 # windows 11 Python Jupyter Notebook 环境
 # windows 中使用 codepage 代码页，可以认为每一个代码页就是一张编码表
 # windows 11 默认使用的编码表是 cp65001
 # windows 10 默认使用的编码表是 cp936，等同于 GBK
 # Linux 中默认使用的是 utf-8
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

 

2.2 命令参数

 

2.2.1 路径

 

可以使用绝对路径和相对路径，默认是当前路径。

 

2.2.2 mode

 

 

• r 模式

  只读打开文件，如果使用 write 方法，会抛异常
   如果文件不存在，抛出 FileNotFoundError 异常
   
  1
  2

• w 模式

  表示只写方式打开，如果读取则抛出异常
   如果文件不存在，则直接创建文件
   如果文件存在，则清空文件内容
   
  1
  2
  3

• x 模式

  文件不存在，创建文件，并只写方式打开
   文件存在，抛出 FileExistsError 异常
   
  1
  2

• a 模式

  文件存在，只写打开，追加内容
   文件不存在，则创建后，只写打开，追加内容
   
  1
  2

• 文本模式 t

  字符流，将文件的字节按照某种字符编码理解，按照字符操作。open 的默认 mode 就是 rt
   
  1

• 二进制模式 b

  字节流，将文件就按照字节理解，与字符编码无关。二进制模式操作时，字节操作使用 bytes 类型
   
  1

• + 模式

 

为 r w a x 提供缺失的读或者写功能，但是，获取文件对象依旧按照 r w a x 自己的特征
 + 模式不能单独使用，可以认为它时为前面的模式字符做增强功能的
 
1
2

 

2.2.3 buffering 缓冲区

 

-1 表示 使用缺省大小 的 buffer。
     如果是二进制模式，使用 io.DEFAULT_BUFFER_SIZE 值，默认是 4096 或者 8192 bytes。
     如果是文本模式，如果是终端设备，是行缓存方式，如果不是，则使用二进制模式的策略。
    
 0，只在二进制模式使用，表示关 buffer
 1，只在文本模式使用，表示使用行缓冲，意思就是见到 换行符 就 flush
 大于1，用于指定 buffer 的大小
 
  
buffer 缓冲区是一个内存空间，一般来说是一个 FIFO 队列，到缓冲区满了或者达到阈值，数据才会 flush 到磁盘
 
  
flush()    将缓冲区数据写入磁盘
 close()    关闭前会调用 flush()
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

 

import io
 print(io.DEFAULT_BUFFER_SIZE)
 
  
# 8192
 
1
2
3
4

 

 

2.2.4 encoding 编码，仅文本模式使用

 

 

2.2.5 errors

 

• 编码错误将被捕获
• None 和 Strict 表示有编码错误将抛出 ValueError 异常；ignore 表示忽略

 

2.2.6 newline

 

• 文本模式中，换行的转换。可以为 None 空串 ’\r‘ ‘\n’ ‘\r\n’
• 读文件时，None 表示 ’\r‘ ‘\n’ ‘\r\n’ 都被转换为 ‘\n’；’’ 表示不会自动转换通用换行符；其他合法字符表示换行符就是指定字符，就会按照指定字符分行
• 写文件时，None 表示 ‘\n’ 都会被替换为系统缺省分隔符 os.linesep；’\n’ 或 ‘’ 表示 ‘\n’ 不替换，其他合法字符表示 ‘\n’ 会被替换为指定的字符
• newline 缺省为 None， windows 下会把 ‘\n’ 替换为 ‘\r\n’

 

f = open('test.txt', 'wt+')
 f.write('a\rb\nc\r\nd')
 f.seek(0, 0), f.read(), f.close()
 
  
Out:
 (0, 'a\nb\nc\n\nd', None)
 
1
2
3
4
5
6

 

newlines = [None, '', '\n', '\r\n']
 for n1 in newlines:
     f = open('test.txt', 'r+', newline=n1)
     print(f.readlines())
     f.close()
 
  
Out:
 ['a\n', 'b\n', 'c\n', '\n', 'd']  # 常见换行符都替换为\n
 ['a\r', 'b\r\n', 'c\r', '\r\n', 'd']  # ’‘表示什么都不做
 ['a\rb\r\n', 'c\r\r\n', 'd']  # \n 作为换行符
 ['a\rb\r\n', 'c\r\r\n', 'd']  # \r\n 作为换行符
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

 

2.2.7 closefd

 

• 关闭文件描述符， True 表示关闭它。False 会在文件关闭后保持这个描述符。可以使用 fileobj.fileno()查看。

  f = open('test.txt', 'wt+')
   f.fileno(), f.close()
   
    
  Out:
   (5, None)
   
  1
  2
  3
  4
  5

 

3、文件其他命令

 

3.1 read

 

read(size=-1)
 # size 表示读取的多少个字符或字节；负数或者 None 表示读取到 EOF
 
1
2

 

 

readline(size=-1)
 # 一行行读取文件内容。size 设置一次能读取行内几个字符或字节
 
1
2

 

 

readlines(hint=-1)
 # 读取多有行的列表。指定 hint 则返回指定的行数
 
1
2

 

 

3.2 write

 

write(s)  # 把字符串 s 写入到文件中并返回字符的个数
 writelines(lines)  # 将字符串列表写入文件
 
1
2

 

 

3.3 close

 

flush 并关闭文件对象
 文件已经关闭，再次关闭没有任何效果
 
1
2

 

3.4 其它命令

 

 

4、文件指针

 

文件指针，指向当前字节位置。

 

mode=r                    指针起始在 0
 mode=a                    指针起始在 EOF
 tell()                    显示指针当前位置
 seek(offset[,whence])     移动文件指针位置， offset 偏移多少字节， whence 从哪里开始
     文本模式下：
         1 whence 0 缺省值，表示从头开始，offset 只能正整数
         2 whence 1 表示从当前位置， offset 只能接受 0
         3 whence 2 表示从 EOF 开始，offset 只能接受 0
     文本模式支持从开头向后偏移的方式
         1 whence 为 1，相当于原地不动，所以没什么用
         2 whence 为 2，相当于移动文件指针到 EOF
     seek 是按照字节偏移的
     read 在文本模式是按照字节读取的
 
  
    二进制模式下：
         1 whence 0 缺省值，表示从头开始，offset 只能正整数
         2 whence 1 表示从当前位置， offset 可正可负
         3 whence 2 表示从 EOF 开始，offset 可正可负
     二进制模式支持任意起点的偏移，从头/从尾/从中间位置开始
     向后 seek 可以超界，但是向前 seek 的时候，不能超界，否则抛异常
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

 

 

 

5、上下文管理

 

• 使用 with...as... 关键字
• 上下文管理的语句块并不会开启新的作用域
• with语句块执行完的时候，会自动关闭文件对象
• 可参考以下示例：
  
• 对于类似于文件对象的 IO 对象，一般来说都需要在不使用的时候关闭 注销 以及 释放资源
• IO 被打开的时候，会获得一个文件描述符。计算机资源是有限的，所以操作系统都会做限制。就是为了保护计算机的资源不要被完全耗尽，计算机资源是共享的，不适宜独占的
• 一般情况下，除非特别明确的知道资源情况，否则不要提高资源的限制值来解决问题

 

6、其它课堂笔记（描述不尽准确）

 

# Linux 建议使用 pyenv Python多个版本管理器
 # utf-8 一个汉字占三个字节
 # cp936 code page 936 可以理解为 gbk 编码表 
 # Linux 默认编码 utf-8
 # Windows 10 默认编码 GBK
 # Windows 11 默认编码 utf-8
 # w 只写模式 一定会从一张白纸开始写
 # r 只读模式
 # x 要求文件不存在，即创建一个全新文件，只写模式
 # a 只写模式，追加模式；如果文件不存在，会创建文件（EOF 追加写）
 # 二进制一定要考虑编码格式
 # ascii 0 和 str 0 注意区别
 # 二进制模式只认字节，注意和文本模式的区别
 # seek 是按照字节来进行的，文本模式慎用 seek
 # seek 左边界不可超，右边界可以超
 # seek 和 read 操作 可以导致内存中的数据写入到磁盘
 # seek 和 tell 操作 都是和字节相关的，与字符无关
 # buffer 其实更像一个队列 Queue 缓冲区 FIFO
 # cache 解决反复查询/解决重复计算
 # rb+ buffering=0 
 # \x00 == ascii 0 == NUL , print 无法显示
 # 磁盘适合一批批处理数据，不能一个个进行处理
 # buffering=0 只能二进制
 # buffering=1 文本模式，行缓冲，遇到换行符（\n）写入数据（二进制也能使用，但是没啥用）
 # buffering>1 文本模式下 和缓冲区大小有关系，与进行的buffering值没关系
 # buffering>1 二进制模式下 buffering的值就是缓冲区大小
 # 二进制模式和编码无关，文本模式时一定要注意编码
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27