Python文件写入操作详解：覆盖写与追加写

Python文件写入操作详解：覆盖写与追加写

一、前言

文件写入是Python文件操作的重要组成部分。本文将详细介绍使用open()函数进行文件写入的两种主要模式：覆盖写（'w’模式）和追加写（'a’模式），并深入探讨相关注意事项和最佳实践。最后，我们将结合前一篇文件读取的内容，实现一个综合案例。

二、文件写入基础

1. 基本语法

file = open(filename, mode, encoding)

写入常用模式：

• 'w'：覆盖写（文件存在则清空，不存在则创建）
• 'a'：追加写（文件存在则追加，不存在则创建）
• 'w+'：可读可写（覆盖）
• 'a+'：可读可写（追加）

2. 覆盖写示例

# 覆盖写入（如果文件已存在会被清空）
with open('data.txt', 'w', encoding='utf-8') as f:
    f.write("第一行内容\n")
    f.write("第二行内容\n")
    # writelines用于写入多行（接收字符串列表）
    f.writelines(["第三行内容\n", "第四行内容\n"])

3. 追加写示例

# 追加写入（保留原有内容）
with open('data.txt', 'a', encoding='utf-8') as f:
    f.write("新增内容1\n")
    f.write("新增内容2\n")

三、关键注意事项

1. 文件指针行为

• 'w'模式打开时：文件指针位于开头（会覆盖原有内容）
• 'a'模式打开时：文件指针自动位于末尾

2. 缓冲与刷新

1. 自动刷新：

   • 文件关闭时（close()）会自动调用flush()
   • 缓冲区满时会自动刷新

2. 手动刷新：

   f.write("重要内容")
   f.flush()  # 立即将内容写入磁盘
   

   适用场景：需要确保重要数据立即持久化时

3. 禁用缓冲（不推荐常规使用）：

   open('data.txt', 'w', buffering=0)
   

3. 资源管理要点

1. 必须关闭文件：

   • 未关闭文件可能导致数据未完全写入
   • 使用with语句可避免忘记关闭

2. 重复写入问题：

   # 错误示例（每次循环都会重新以'w'模式打开文件）
   for i in range(5):
       with open('data.txt', 'w') as f:
           f.write(str(i))
   
   # 正确做法（只打开一次）
   with open('data.txt', 'w') as f:
       for i in range(5):
           f.write(str(i))
   

4. 异常处理

try:
    with open('data.txt', 'w') as f:
        f.write("测试内容")
except IOError as e:
    print(f"文件操作失败: {e}")
except PermissionError:
    print("无写入权限")
except Exception as e:
    print(f"未知错误: {e}")

四、覆盖写 vs 追加写对比

特性	'w’模式	'a’模式
文件存在时	清空原有内容	保留原有内容
文件不存在时	创建新文件	创建新文件
指针位置	文件开头	文件末尾
典型用途	创建新文件/覆盖旧文件	日志记录/追加数据
安全性	高风险（会丢失旧数据）	低风险

五、综合案例：文件过滤处理

结合前一篇的文件读取知识，实现一个文件过滤程序：

# 案例：过滤日志文件中的错误信息
def filter_errors(input_file, output_file):
    """
    从输入文件中提取包含'ERROR'的行，写入输出文件
    
    :param input_file: 输入文件路径
    :param output_file: 输出文件路径
    """
    try:
        with open(input_file, 'r', encoding='utf-8') as fin, \
             open(output_file, 'w', encoding='utf-8') as fout:
            
            # 记录处理行数
            total_lines = 0
            error_lines = 0
            
            for line in fin:
                total_lines += 1
                if 'ERROR' in line.upper():
                    error_lines += 1
                    fout.write(line)
            
            print(f"处理完成。共扫描{total_lines}行，发现{error_lines}条错误记录")
    
    except FileNotFoundError:
        print("错误：输入文件不存在")
    except Exception as e:
        print(f"处理过程中发生错误: {e}")

# 使用示例
filter_errors('system.log', 'errors.log')

案例说明：

1. 功能：

   • 读取原始日志文件
   • 筛选包含"ERROR"的行（不区分大小写）
   • 将错误行写入新文件

2. 扩展方向：

   • 添加更复杂的过滤条件（正则表达式）
   • 对错误信息进行分类统计
   • 添加时间戳标记处理时间

3. 优化建议：

   # 使用生成器处理大文件
   def filter_lines(input_file, condition):
       with open(input_file, 'r') as f:
           for line in f:
               if condition(line):
                   yield line
   
   # 使用方式
   with open('output.txt', 'w') as fout:
       for line in filter_lines('input.txt', lambda x: 'ERROR' in x):
           fout.write(line)
   

六、总结

1. 模式选择：

   • 需要完全重写文件使用'w'
   • 需要保留原有内容使用'a'

2. 资源管理：

   • 优先使用with语句
   • 避免频繁打开关闭同一文件

3. 数据安全：

   • 重要操作后考虑手动flush()
   • 添加适当的异常处理

4. 性能考量：

   • 大批量写入时，考虑一次性写入多个内容
   • 超大文件处理使用生成器或分块处理

通过结合文件读取和写入操作，可以实现各种实用的文件处理程序。在实际开发中，应根据具体需求选择合适的写入模式和操作方法。