4.8 Python3 File(文件) 方法

Python提供了丰富的文件操作方法，允许你创建、读取、更新和删除文件。

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目录

1. 打开文件

1.1 文件打开模式

2. 文件对象方法

2.1 读取文件

2.2 写入文件

2.3 文件位置

2.4 其他方法

3. 使用with语句（推荐）

3.1 基本语法

3.2 主要优点

3.3 使用示例

3.4 高级用法

4. 文件操作示例

5. 文件系统操作

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1. 打开文件

使用open()函数打开文件：

file = open("filename.txt", "mode")

1.1 文件打开模式

模式	描述
'r'	只读（默认）
'w'	写入，会覆盖已存在的文件
'x'	创建新文件，如果文件已存在则失败
'a'	追加，如果文件存在则在末尾追加
'b'	二进制模式
't'	文本模式（默认）
'+'	更新（可读可写）

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2. 文件对象方法

2.1 读取文件

1. read(size) - 读取指定大小的数据，如果不指定size则读取全部

   content = file.read()  # 读取全部内容
   part = file.read(100)  # 读取前100个字符

2. readline() - 读取一行

   line = file.readline()

3. readlines() - 读取所有行并返回列表

   lines = file.readlines()

2.2 写入文件

1. write(string) - 写入字符串

   file.write("Hello, World!\n")

2. writelines(sequence) - 写入字符串序列

   lines = ["第一行\n", "第二行\n"]
   file.writelines(lines)

2.3 文件位置

1. tell() - 返回当前文件指针位置

   position = file.tell()

2. seek(offset[, whence]) - 移动文件指针

   file.seek(0)  # 移动到文件开头
   file.seek(10, 0)  # 从文件开头移动10个字节
   file.seek(-5, 2)  # 从文件末尾向前移动5个字节

2.4 其他方法

1. close() - 关闭文件

   file.close()

2. flush() - 刷新缓冲区，立即将缓冲区的数据写入文件

   file.flush()

3. truncate([size]) - 截断文件到指定大小，默认为当前位置

   file.truncate(100)  # 截断到100字节

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3. 使用with语句（推荐）

with 语句是 Python 中处理文件操作的最佳实践，它能够自动管理资源（如文件），确保文件在使用后被正确关闭，即使在操作过程中发生异常也是如此。

3.1 基本语法

with open('filename', 'mode') as file:
    # 在这里进行文件操作
    # 文件会自动关闭

3.2 主要优点

1. 自动关闭文件：不需要手动调用 close() 方法

2. 异常安全：即使在文件操作过程中发生异常，文件也会被正确关闭

3. 代码简洁：减少了资源管理的代码量

3.3 使用示例

1. 读取文件

# 读取整个文件内容
with open('example.txt', 'r') as file:
    content = file.read()
    print(content)

# 逐行读取文件
with open('example.txt', 'r') as file:
    for line in file:
        print(line.strip())  # strip() 移除每行末尾的换行符

2. 写入文件

# 写入新文件（会覆盖已存在文件）
with open('output.txt', 'w') as file:
    file.write("第一行内容\n")
    file.write("第二行内容\n")

# 追加内容到文件
with open('output.txt', 'a') as file:
    file.write("这是追加的内容\n")

3. 同时读写文件

with open('data.txt', 'r+') as file:
    content = file.read()
    file.seek(0, 0)  # 移动指针到文件开头
    file.write("新内容\n" + content)

4. 处理二进制文件

# 读取二进制文件（如图片）
with open('image.jpg', 'rb') as file:
    data = file.read()

# 写入二进制文件
with open('copy.jpg', 'wb') as file:
    file.write(data)

5. 同时处理多个文件

with open('source.txt', 'r') as src, open('destination.txt', 'w') as dst:
    content = src.read()
    dst.write(content.upper())  # 将内容转为大写后写入新文件

3.4 高级用法

处理编码问题

# 指定文件编码（特别是处理非ASCII文本时）
with open('utf8_file.txt', 'r', encoding='utf-8') as file:
    content = file.read()

错误处理

try:
    with open('nonexistent.txt', 'r') as file:
        content = file.read()
except FileNotFoundError:
    print("文件不存在！")
except IOError:
    print("读取文件时发生错误！")

使用上下文管理器处理自定义资源

with 语句不仅适用于文件，还可以用于任何实现了上下文管理协议的对象：

class MyResource:
    def __enter__(self):
        print("资源已分配")
        return self
    
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print("资源已释放")
        
    def do_something(self):
        print("正在使用资源")

with MyResource() as resource:
    resource.do_something()

注意事项

1. with 块结束后，文件会自动关闭，再次尝试访问文件会引发 ValueError

2. 对于非常大的文件，建议逐行或分块读取，而不是一次性读取整个文件

3. 在 Windows 上处理文本文件时，可能需要指定 newline='' 参数来控制换行符处理

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4. 文件操作示例

# 写入文件
with open("example.txt", "w") as f:
    f.write("Hello, Python!\n")
    f.write("This is a file operation example.\n")

# 读取文件
with open("example.txt", "r") as f:
    print(f.read())

# 逐行读取
with open("example.txt", "r") as f:
    for line in f:
        print(line.strip())

# 追加内容
with open("example.txt", "a") as f:
    f.write("Appending new line.\n")

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5. 文件系统操作

Python的os模块和os.path模块提供了许多文件系统操作：

import os

# 重命名文件
os.rename("old.txt", "new.txt")

# 删除文件
os.remove("file.txt")

# 获取文件大小
size = os.path.getsize("example.txt")

# 检查文件是否存在
if os.path.exists("example.txt"):
    print("File exists")

# 获取文件列表
files = os.listdir(".")

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这些是Python3中文件操作的基本方法，掌握它们可以让你有效地处理文件I/O操作。

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