Python基础之文件操作（I/O）
和其他编程语言一样，Python 也具有操作文件（I/O）的能力，比如打开文件、读取和追加数据、插入和删除数据、关闭文件、删除文件等。合理应用python提供的文件操作基本函数，可大大提高自动化实现的效率与框架代码的稳定性。
一、文件路径
绝对路径：总是从根文件夹开始，Window 系统中以盘符（C：、D：）作为根文件夹，而 OS X 或者 Linux 系统中以 / 作为根文件夹。
相对路径：指的是文件相对于当前工作目录所在的位置。例如，当前工作目录为 "C:\Windows\System32"，若文件 demo.txt 就位于这个 System32 文件夹下，则 demo.txt 的相对路径表示为 ".\demo.txt"（其中 .\ 就表示当前所在目录），如果要表示上级目录，我们可用..\表示，在上述例子可定位到Windows文件夹
Python os.path 模块提供了一些函数，可以实现绝对路径和相对路径之间的转换
- 调用 os.path.abspath(path) 将返回 path 参数的绝对路径的字符串，这是将相对路径转换为绝对路径的简便方法。
import os
file_path = r'./t0704_4.py'
file_path_abs = os.path.abspath(file_path)
print(file_path_abs)
结果：
/Users/jie/PythonProjects/jctesting_study/D0704_3/t0704_4.py- 调用 os.path.isabs(path)，如果参数是一个绝对路径，就返回 True，如果参数是一个相对路径，就返回 False。
- 调用 os.path.split(path) 将返回一个元祖，它包含path参数的目录名称和基本名称。
import os
file_path = r'/Users/jie/PythonProjects/jctesting_study/D0704_3/t0704_4.py'
path_split = os.path.split(file_path)
print(path_split)
结果：
('/Users/fujinjie/PythonProjects/jctesting_study/D0704_3', 't0704_4.py')调用 os.path.dirname(path) 将返回一个字符串，它包含 path 参数中最后一个斜杠之前的所有内容；调用 os.path.basename(path) 将返回一个字符串，它包含 path 参数中最后一个斜杠之后的所有内容。
import os
file_path = r'/Users/jie/PythonProjects/jctesting_study/D0704_3/t0704_4.py'
path_dir = os.path.dirname(file_path)
print(path_dir)
path_base = os.path.basename(file_path)
print(path_base)
结果：
/Users/jie/PythonProjects/jctesting_study/D0704_3
t0704_4.py调用os.path.exists(path)判断这个path是否存在，返回一个布尔值，True代表存在，False代表不存在
# 判断log_path是否存在，如果不存在就创建这个log_path
if not os.path.exists(log_path):
os.makedirs(log_path) 二、文件操作
写入、读取：是文件最常用的操作，作用于文件的内容，属于应用级操作；对于文件的应用级操作，通常需要按照固定的步骤进行操作
- 打开文件：使用 open() 函数，该函数会返回一个文件对象；
- 对已打开文件做读/写操作：读取文件内容可使用 read()、readline() 以及 readlines() 函数；向文件中写入内容，可以使用 write() 函数。
- 关闭文件：完成对文件的读/写操作之后，最后需要关闭文件，可以使用 close() 函数。
（一）、打开文件
Python中通过内置的 open( )函数来打开文件，open()函数常用调用方法如下
file = open(file_name, mode, encoding)- file：表示要创建的文件对象。
- file_name：要创建或打开文件的文件名称，该名称要用引号（单引号或双引号都可以）括起来。需要注意的是，如果要打开的文件和当前执行的代码文件位于同一目录，则直接写文件名即可；否则，此参数需要指定打开文件所在的完整路径。
- mode：可选参数，用于指定文件的打开模式。可选的打开模式如表 1 所示。如果不写，则默认以只读（r）模式打开文件。
- encoding：手动设定打开文件时所使用的编码格式，不同平台的 ecoding 参数值也不同，以 Windows 为例，其默认为 cp936（实际上就是 GBK 编码）。
file = open('/Users/jie/Downloads/测试文件1.txt','r',encoding='utf-8')open( ) 中传入要打开的"文件地址+文件名"，以及标示符'r'（r,表示只读）
open函数支持的文件打开模式
文件打开模式，直接决定了后续可以对文件做哪些操作。例如，使用 r 模式打开的文件，后续编写的代码只能读取文件，而无法修改文件内容。
成功打开文件之后，可以调用文件对象本身拥有的属性获取当前文件的部分信息，其常见的属性为：
- file.name：返回文件的名称；
- file.mode：返回打开文件时，采用的文件打开模式；
- file.encoding：返回打开文件时使用的编码格式；
- file.closed：判断文件是否己经关闭。
（二）、读取文件read()、readline()、readlines()函数
通过 read( ) 函数对打开的文件进行内容全部的读取，文件内容以str对象放入内存中
file.read()
print(file.read()) # 欢迎来到精创学习！
print(type(file.read())) # 读取完文件后，我们需要通过 close( ) 函数把文件进行关闭，文件使用完后需要被关闭，因为文件对象会占用系统资源，并且系统同一时间能打开的文件数量是有限制的
file.close() # 调用close()函数来关闭打开的文件来释放被占用的系统资源注意：想使用 read() 函数成功读取文件内容，除了严格遵守 read() 的语法外，其还要求 open() 函数必须以可读默认（包括 r、r+、rb、rb+）打开文件。举个例子，将上面程序中 open(）的打开模式改为 w，程序会抛出io.UnsupportedOperation异常，提示文件没有读取权限
通过上述代码，我们来结合try...except...finally来完成文件的打开-读取-关闭
def read_file(file_name='/Users/jie/Downloads/测试文件1.txt'):
f = None
try:
f = open(file_name,'r',encoding='utf-8')
r = f.read()
print(r)
except:
print("文件读取异常！")
finally:
if f:
f.close()
print('关闭打开的文件')
s = read_file()这里定义了一个了函数 read_file(file_name) 来实现文件读取功能，函数中，给变量f默认值为None, 目的在于程序一执行就会自动创建变量f，供下面try: 和 finally: 语句调用；
问题：上述代码为什么要在一开始就定义变量: f 呢？
Python中 read( ) 函数会一次性读取文件的全部内容到内存中，试设想，如果这个文件非常庞大，那么内存就会溢出，因此在调用read( ) 函数读取文件时，要注意读取对象数据量，如果想按行读取可调用 readline( )，这样每次读取一行；调用 read(size) 方法，每次读取 size 个字节的内容，还有 readlines( ) 也是一次读取所有内容，但是按行读取，返回一个list，所以读取文件时要根据实际灵活运用上面三个函数。
readline( )
def read_file(file_name='C:\\Users\\37210\\Desktop\\测试文件1.txt'):
f = None
try:
f = open(file_name,'r',encoding='utf-8')
while f:
r = f.readline()
if r:
print(r)
else:
break
except Exception as e:
print("文件读取异常！")
print(e)
finally:
if f:
f.close()
print('关闭打开的文件')
s = read_file()
这是文本第1行。
这是文本第2行。
这是文本第3行。
关闭打开的文件readline()方法每次读取一行；返回的是一个字符串对象，保持当前行的内存；即通过循环按行读取。
readlines( )
def read_file(file_name='C:\\Users\\37210\\Desktop\\测试文件1.txt'):
f = None
try:
f = open(file_name,'r',encoding='utf-8')
r = f.readlines()
print(r) # ['这是文本第1行。\n', '这是文本第2行。\n', '这是文本第3行。\n']
for i in r: # 通过循环遍历这个list
print(i)
except Exception as e:
print("文件读取异常！")
print(e)
finally:
if f:
f.close()
print('关闭打开的文件')
s = read_file()
['这是文本第1行。\n', '这是文本第2行。\n', '这是文本第3行。\n']
这是文本第1行。
这是文本第2行。
这是文本第3行。
关闭打开的文件
readlines( ) 方法一次性读取全部内容到内存，每一行字符串作为一个元素，返回一个list，可通过for循环来遍历这个list，获取每行内容
上述返回结果
['这是文本第1行。\n', '这是文本第2行。\n', '这是文本第3行。\n']列表中每个元素都包含一个'\n'，即回车符，导致输出结果含有空行，这里可使用 replace( ) 函数来处理
for i in r:
i = i.replace('\n','') # 通过replace把'\n'替换成''，达到去除'\n'的目的
print(i)
这是文本第1行。
这是文本第2行。
这是文本第3行。
关闭打开的文件任务：分别通过read( ) 、readline( ) 、readlines( ) 对文本完成打开-读取-关闭
任务：通过replace( ) 函数，把读取到的字符串中'。'代替为'!'
（三）、关闭文件
close()函数是专门用来关闭已经打开的文件的，语法如下：
file.close()期中，file表示已打开的文件对象，对于已经通过open()函数打开的文件，操作完成后一定要调用close()函数进行关闭，进行系统资源释放，否则程序容易出现问题。
（四）、通过 with open ...as...语句来打开一个文件
上面我们已经了解通过open()函数打开一个文件后需要通过close()来关闭这个打开的文件，目的是释放资源，防止资源泄露，在python中提供了with...as...语句来操作上下文管理器，以及时释放资源，使用 with as 操作已经打开的文件对象，无论期间是否抛出异常，都能保证 with as 语句执行完毕后自动关闭已经打开的文件。
基本表达式：
with 表达式 as 别名（变量）：
代码块 上述读取一个文件的操作是 ：open-read-close，通过 with open 可简化步骤：with open-read
通过 with 关键字，当文件读取完毕，程序会自动关闭文件，无需调用 close( ) 函数
def read_file(file_name='C:\\Users\\37210\\Desktop\\测试文件1.txt'):
try:
with open(file_name,'r',encoding='utf-8') as f:
r = f.readlines()
print(r)
for i in r:
i = i.replace('\n','')
print(i)
except Exception as e:
print("文件读取异常！")
print(e)
if f.closed: # 通过调用 f.closed 来判断打开的文件是否已关闭，已关闭返回True，否则返回False
print('文件已关闭')
s = read_file()
['这是文本第1行。\n', '这是文本第2行。\n', '这是文本第3行。\n']
这是文本第1行。
这是文本第2行。
这是文本第3行。
文件已关闭任务：通过 whit open...as... 来改造上述代码的 read( ) 、readline( )
（五）、写入文件
写入文件时把open函数中 'r' 改成 'w'，通过 f.write(要写入的内容) 来对文件进行写入操作，同样需要close( )函数来关闭打开的文件
基本语法格式：
file.write(string)def read_file(file_name='C:\\Users\\37210\\Desktop\\测试文件1.txt'):
f = None
try:
f = open(file_name,'w',encoding='utf-8')
w = f.write('写入第一句话。')
except Exception as e:
print("写入文件异常！")
print(e)
finally:
if f:
f.close()
print('关闭打开的文件')
s = read_file()此时打开'C:\\Users\\37210\\Desktop\\测试文件1.txt'文件，会发现文件中存在的是“写入第一句话。”字符串
通过 with open ... as...来简化
def read_file(file_name='C:\\Users\\37210\\Desktop\\测试文件1.txt'):
try:
with open(file_name,'w',encoding='utf-8') as f:
f.write('写入第二句话。')
except BasException as e:
print("写入文件异常！")
print(e)
s = read_file()同样通过 with open ... as ..来写入文件，可以省略close( )方法，上述通过参数 'w' 来写入会直接覆盖原文件，把 'w' 改成 'a' 就可以实现追加的方式写入
def read_file(file_name='C:\\Users\\37210\\Desktop\\测试文件1.txt'):
try:
with open(file_name,'a',encoding='utf-8') as f: # 以追加的方式写入
f.write('写入第二句话。')
except Exception as e:
print("写入文件异常！")
print(e)
s = read_file()
写入第一句话。写入第二句话。
打开'C:\\Users\\37210\\Desktop\\测试文件1.txt'文件，文件中：“写入第一句话。写入第二句话。”
如果，在写入操作时，file_name不存在，则程序会自动创建这个名称的文件，并写入数据。
任务：在桌面创建一个新的空文本文件，分别通过 open...write...close 的方式写入一句话
任务：对上一任务通过 with open...as... 来改造简化
任务：结合上一任务，以追加的形式写入