Python 操作文件

仅用学习参考

目标

• 文件的概念
• 文件的基本操作
• 文件/文件夹的常用操作
• 文本文件的编码方式

01. 文件的概念

1.1 文件的概念和作用

• 计算机的文件，就是存储在某种长期储存设备上的一段数据
• 长期存储设备包括：硬盘、U 盘、移动硬盘、光盘...

文件的作用

将数据长期保存下来，在需要的时候使用。

1.2 文件的存储方式

• 在计算机中，文件是以二进制的方式保存在磁盘上的

文本文件和二进制文件

• 文本文件

• 可以使用文本编辑软件查看
• 本质上还是二进制文件
• 例如：python 的源程序

• 二进制文件

• 保存的内容 不是给人直接阅读的，而是提供给其他软件使用的
• 例如：图片文件、音频文件、视频文件等等
• 二进制文件不能使用文本编辑软件查看

02. 文件的基本操作

2.1 操作文件的套路

在 计算机 中要操作文件的套路非常固定，一共包含三个步骤：

打开文件

读、写文件

• 读将文件内容读入内存

• 写将内存内容写入文件

关闭文件

2.2 操作文件的函数/方法

• 在​​Python​​ 中要操作文件需要记住 1 个函数和 3 个方法

序号

函数/方法

说明

01

open

打开文件，并且返回文件操作对象

02

read

将文件内容读取到内存

03

write

将指定内容写入文件

04

close

关闭文件

• ​​open​​ 函数负责打开文件，并且返回文件对象
• ​​read​​​/​​write​​​/​​close​​ 三个方法都需要通过文件对象来调用

2.3 read 方法 —— 读取文件

• ​​open​​ 函数的第一个参数是要打开的文件名（文件名区分大小写）

• 如果文件存在，返回文件操作对象

• 如果文件不存在，会抛出异常

• ​​read​​ 方法可以一次性读入并返回文件的所有内容
• ​​close​​ 方法负责关闭文件

• 如果忘记关闭文件，会造成系统资源消耗，而且会影响到后续对文件的访问

• 注意：​​read​​ 方法执行后，会把文件指针移动到文件的末尾

# 打开文件
In [2]: file = open("filetest")

# 读取文件内容
In [3]: text = file.read()

# 打印文件内容
In [4]: print(text)
hello , you are fen chang

# 关闭文件
In [5]: file.close()

In [6]: print(text)
hello , you are fen chang

In [7]:

• 提示
• 在开发中，通常会先编写打开和关闭的代码，再编写中间针对文件的读/写操作！

文件指针

• 文件指针标记从哪个位置开始读取数据
• 第一次打开文件时，通常文件指针会指向文件的开始位置
• 当执行了​​read​​ 方法后，文件指针会移动到读取内容的末尾

• 默认情况下会移动到文件末尾

思考

• 如果执行了一次​​read​​​ 方法，读取了所有内容，那么再次调用​​read​​​ 方法，还能够获得到内容吗？
  答案
• 不能
• 第一次读取之后，文件指针移动到了文件末尾，再次调用不会读取到任何的内容

哦，是么，证明我看看

# 打开文件
In [7]: file = open("filetest")

# 第一次读取文件内容，成功打印数据
In [8]: print(file.read())
hello , you are fen chang

# 第二次读取文件内容，因为指针已经到文件末尾了，无法打印出内容了。
In [9]: print(file.read())


In [10]: file.close()

In [11]:

2.4 打开文件的方式

• ​​open​​ 函数默认以只读方式打开文件，并且返回文件对象
  语法如下：

f = open("文件名", "访问方式")

访问方式

说明

r

以只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头，这是默认模式。如果文件不存在，抛出异常

w

以只写方式打开文件。如果文件存在会被覆盖。如果文件不存在，创建新文件

a

以追加方式打开文件。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果文件不存在，创建新文件进行写入

r+

以读写方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。如果文件不存在，抛出异常

w+

以读写方式打开文件。如果文件存在会被覆盖。如果文件不存在，创建新文件

a+

以读写方式打开文件。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果文件不存在，创建新文件进行写入

提示

• 频繁的移动文件指针，会影响文件的读写效率，开发中更多的时候会以只读、只写的方式来操作文件
  写入文件示例

In [11]: fw = open("filetest","w")

In [12]: fw.write("hello ni pu jie! \n")

In [13]: fw.write("你好，胖子老板")

In [14]: fw.close()

In [15]: fr = open("filetest","r")

In [16]: print(fr.read())
hello ni pu jie!
你好，胖子老板

In [18]: fr.close()

In [19]:

2.5 按行读取文件内容

• ​​read​​ 方法默认会把文件的所有内容一次性读取到内存
• 如果文件太大，对内存的占用会非常严重

​​readline​​ 方法

• ​​readline​​ 方法可以一次读取一行内容
• 方法执行后，会把文件指针移动到下一行，准备再次读取
  读取大文件的正确姿势

In [26]: file = open("filetest")

In [27]: while True:
...: # 读取一行内容
...: text = file.readline()
...: # 判断是否读到内容，没有内容就跳出
...: if not text:
...: break
...: # 每读取一行,则打印
...: print(text)
...:
hello ni pu jie!

你好，胖子老板

In [28]: file.close()

2.6 文件读写案例 —— 复制文件，复制美女图片

目标

用代码的方式，来实现文件复制过程

首先准备一张美女图：

小文件复制

• 打开一个已有文件，读取完整内容，并写入到另外一个文件

## 打开已有的图片
In [29]: file_read = open("girl.jpg")

## 打开一个准备写入的文件
In [30]: file_write = open("girl[copy].jpg","w")

## 读取图片文件内容
In [31]: jpg = file_read.read()

## 写入jpg内容到新文件中
In [32]: file_write.write(jpg)

## 关闭文件
In [33]: file_read.close()

In [34]: file_write.close()

In [35]:

大文件复制

• 打开一个已有文件，逐行读取内容，并顺序写入到另外一个文件

In [35]: file_read = open("girl.jpg")
...:

In [36]: file_write = open("girl[copy].jpg","w")
...:

In [37]: while True:
...: jpg = file_read.readline()
...: if not jpg:
...: break
...: file_write.write(jpg)
...:

In [38]: file_read.close()

In [39]: file_write.close()

In [40]:

注意：文本类型的可以这样复制，图片类型是不行的。

03. 文件/目录的常用管理操作

在 终端 / 文件浏览器、 中可以执行常规的 文件 / 目录 管理操作，例如：

• 创建、重命名、删除、改变路径、查看目录内容、……
• 在​​Python​​​ 中，如果希望通过程序实现上述功能，需要导入​​os​​ 模块

文件操作

序号

方法名

说明

示例

01

rename

重命名文件

os.rename(源文件名, 目标文件名)

02

remove

删除文件

os.remove(文件名)

目录操作

序号

方法名

说明

示例

01

listdir

目录列表

os.listdir(目录名)

02

mkdir

创建目录

os.mkdir(目录名)

03

rmdir

删除目录

os.rmdir(目录名)

04

getcwd

获取当前目录

os.getcwd()

05

chdir

修改工作目录

os.chdir(目标目录)

06

path.isdir

判断是否是文件

os.path.isdir(文件路径)

提示：文件或者目录操作都支持 相对路径 和 绝对路径

04. 文本文件的编码格式

• 文本文件存储的内容是基于字符编码的文件，常见的编码有​​ASCII​​​ 编码，​​UNICODE​​ 编码等

Python 2.x 默认使用 ASCII 编码格式
Python 3.x 默认使用 UTF-8 编码格式

4.1 ASCII 编码和 UNICODE 编码

​​ASCII​​ 编码

• 计算机中只有​​256​​​ 个​​ASCII​​ 字符
• 一个​​ASCII​​ 在内存中占用1 个字节的空间
• ​​8​​​ 个​​0/1​​​ 的排列组合方式一共有​​256​​​ 种，也就是​​2 ** 8​​

​​UTF-8​​ 编码格式

• 计算机中使用1~6 个字节来表示一个​​UTF-8​​ 字符，涵盖了地球上几乎所有地区的文字
• 大多数汉字会使用3 个字节表示
• ​​UTF-8​​​ 是​​UNICODE​​ 编码的一种编码格式

4.2 Ptyhon 2.x 中如何使用中文

Python 2.x 默认使用 ​​ASCII​​​ 编码格式
Python 3.x 默认使用 ​​​UTF-8​​ 编码格式

• 在 Python 2.x 文件的第一行增加以下代码，解释器会以​​utf-8​​ 编码来处理 python 文件

# *-* coding:utf8 *-*

这方式是官方推荐使用的！

• 也可以使用

# coding=utf8

unicode 字符串

• 在​​Python 2.x​​​ 中，即使指定了文件使用​​UTF-8​​ 的编码格式，但是在遍历字符串时，仍然会以字节为单位遍历字符串
• 要能够正确的遍历字符串，在定义字符串时，需要在字符串的引号前，增加一个小写字母​​u​​​，告诉解释器这是一个​​unicode​​​ 字符串（使用​​UTF-8​​ 编码格式的字符串）

# *-* coding:utf8 *-*

# 在字符串前，增加一个 `u` 表示这个字符串是一个 utf8 字符串
In [40]: hello_str1 = u"你好胖子老板"

In [41]: hello_str2 = "你好胖子老板"

In [42]: print(hello_str1)
你好胖子老板

In [43]: print(hello_str2)
你好胖子老板

In [44]: for c in hello_str1:
...: print(c)
...:
你
好
胖
子
老
板

In [45]: for c in hello_str2:
...: print(c)
...:
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�

In [46]:

可以看出​​hello_str2​​​ 没有在前面写 ​​u​​，导致循环遍历的时候出现乱码。

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