Python小白到老司机，快跟我上车！基础篇(十六)

Posted 2022-12-02 coder-pig

7.1 文件存储

1、open()函数与文件打开模式

Python中读写文件非常简单，通过 open()函数 可以打开文件并返回文件对象。我们可以使用help函数来查看open函数具体的参数：

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

一般了解前两个参数就够了，file参数代表文件名，如果不带上路径的话，会在当前文件夹里查找， 而mode参数代表文件的打开模式，有如下表所示的几种打开模式：

模式	作用
r	只读模式打开，默认
w	写模式打开，若文件存在，先删除，然后重新创建
a	追加模式打开，追加到文件末尾，seek()指向其他地方也没用，文件不存在，自动创建
b	二进制模式打开
t	文本模式打开，默认
+	可读写模式，可配合其他模式使用，比如r+，w+
x	如果文件已存在，用此模式打开会引发异常
U	通用换行符支持

另外，实用open函数打开文件时要做下：异常捕获，比如下面这样的代码：

f = open('test.txt', 'r')

如果test.txt文件不存在的话，会抛出一个 FileNotFoundError错误 ，所以需要进行异常捕获。另外，文件使用完毕后必须关闭，文件对象会占用操作系统的资源，操作系统同一时间能打开的文件数量也是有限的。所以为了保证正常或发生异常的时候文件都能关闭，需要把关闭操作写到finally块里，示例代码如下：

try:
    f = open('test.txt', 'r')
    print(f.read())
finally:
    if f:
        f.close()

但是每次都要这样写的话显得有些繁琐了，可以使用Python提供的 with语句 来简化这个操作。

with open('test/txt', 'r') as f:
    print(f.read())

相比每次都要写try-finally异常捕获，这种方式简洁得多，而且不用怕忘记关闭文件。

2、file对象提供的函数

file对象提供了如下表所示的可供调用的方法：

函数	作用
close()	关闭文件，关闭后文件不能再进行读写操作
read(size=-1)	从文件读取指定的字节数，如果未设置或为负数，读取所有
next()	返回文件下一行
readline()	读取整行，包括换行符’\\n’
seek(offset, from)	设置当前文件指针的位置，从from(0文件起始位置，1当前位置， 2文件末尾)偏移offset个字节
tell()	返回文件的当前位置
write(str)	将字符串写入文件
writelines(seq)	写入一个序列字符串列表，如果要换行，需要自己加入每行的换行符
truncate([size])	截断文件并返回截断的字节长度，指定长度就从开头开始截断指定长度， 其余内容删除；不指定的话，从开头截取到当前位置，其余内容删除。

3、常见的文件操作示例

文件的常用操作有创建，写入，读取，还有追加，代码示例如下：

# 1.创建一个可读写的文件
def mk_file(file):
    with open(file, 'w+', encoding='UTF-8') as f:
        print("创建了一个可读写的文件：%s" % file)


# 2.往文件中写入内容
def write_to_file(file, content):
    with open(file, 'w+', encoding='UTF-8') as f:
        f.write(content + '\\n')
        print("内容写入成功！")


# 3.读取文件里的内容
def read_from_file(file):
    with open(file, 'r+', encoding='UTF-8') as f:
        print("输出文件内容：" + f.read())


# 4.往文件追加内容
def append_to_file(file, content):
    with open(file, 'a+', encoding='UTF-8') as f:
        f.write(content + '\\n')
        print("内容追加成功！")


if __name__ == '__main__':
    file_name = 'test.txt'
    mk_file(file_name)
    write_to_file(file_name, "人生苦短我用Python！")
    read_from_file(file_name)
    append_to_file(file_name, "Hello Python！")
    read_from_file(file_name)

运行结果如下：

创建了一个可读写的文件：test.txt
内容写入成功！
输出文件内容：人生苦短我用Python！

内容追加成功！
输出文件内容：人生苦短我用Python！
Hello Python！

4、os模块里的常用函数

Python中为我们提供了一个 os模块 用于 处理文件和目录 ，除此之外它的子模块 path模块 还提供了 文件路径相关 的一些函数，通过这些函数可以完成文件或者文件夹的批处理操作，比如文件批量改名，内容替换等。

① os模块常用函数

os模块常用的函数如下表所示：

函数	作用
close()	关闭文件，关闭后文件不能再进行读写操作
getcwd()	返回当前工作目录
chdir(path)	改变当前工作目录
listdir(path=’.’)	不写参数默认列举当前目录下所有文件和文件夹，’.‘当前目录， ’…'上一层目录
mkdir(path)	创建文件夹，若存在会抛出FileExistsError异常
mkdirs(path)	可用于创建多层目录
remove(path)	删除指定文件
rmdir(path)	删除目录
removedirs(path)	删除多层目录
rename(old,new)	重命名文件或文件夹
system(command)	调用系统提供的小工具，比如计算器
walk(top)	遍历top参数指定路径下所有子目录，返回一个三元组(路径， [包含目录]，[包含文件])
curdir	当前目录(.)
pardir	上一节目录(…)
sep	路径分隔符，Win下是’’，Linux下是’/’
linesep	当前平台使用的行终止符，win下是’\\r\\n’，Linux下是’\\n’
pathsep	输出用于分割文件路径的字符串
name	当前使用的操作系统
stat(path)	获取文件目录信息
environ	获取系统环境变量
system(“bash command”)	执行shell命令，直接显示

---

② os.path模块常用函数

os.path模块常用的函数如下表所示：

函数	作用
dirname(path)	获得路径名
basename(path)	获得文件名
join(path1[,path2[,…]])	将路径名与文件名拼接成一个完整路径
split(path)	分割路径与文件名，返回元组(f_path, f_name)，如果完全使用目录，它也会将最后一个目录作为文件名分离，且不会判断文件或目录 是否存在
splitext(path)	分隔文件名与扩展名
getsize(file)	获得文件大小，单位是字节
getatime(file)	获得文件最近访问时间，返回的是浮点型秒数
getctime(file)	获得文件的创建时间，返回的是浮点型秒数
getmtime(file)	获得文件的修改时间，返回的是浮点型秒数
exists(path)	判断路径(文件或目录)是否存在
isabs(path)	判断是否为决定路径
isdir(path)	判断是否存在且是一个目录
isfile(path)	判断是否存在且是一个文件
islink(path)	判断是否存在且是一个符号链接
ismount(path)	判断是否存在且是一个挂载点
samefile(path1,path2)	判断两个路径是否指向同一个文件

5、实用代码示例

① 批量替换多个文件中的内容

比如说现在有这样一批文件，文件内容都是：

1.Java是一门面向对象编程语言，不仅吸收了C++语言的各种优点，还摒弃了C++
里难以理解的多继承、指针等概念，因此Java语言具有功能强大和简单易用两个特征。
Java语言作为静态面向对象编程语言的代表，极好地实现了面向对象理论，允许程序员
以优雅的思维方式进行复杂的编程。

现在需要把文件里的Java都替换成Python，我们可以通过编写脚本来完成这项繁琐的工作，具体代码如下：

import os

def replace(dir_path, word_before, word_after):
    file_list = []
    # 遍历获得文件地址
    for f in os.listdir(dir_path):
        file_list.append(os.path.join(dir_path, f))
    # 打开文件，按行读取，替换对应内容
    for file in file_list:
        with open(file, 'r+', encoding='UTF-8') as f:
            content = f.read()
            f.seek(0)
            f.truncate()
            f.write(content.replace(word_before, word_after))

if __name__ == '__main__':
    replace(os.path.join(os.getcwd(), 'doc'), 'Java', 'Python')

运行结果如下：

1.Python是一门面向对象编程语言，不仅吸收了C++语言的各种优点，还摒弃了C++里难以理解的多继承、指针等概念，因此Python语言具有功能强大和简单易用两个特征。Python语言作为静态面向对象编程语言的代表，极好地实现了面向对象理论，允许程序员以优雅的思维方式进行复杂的编程。

② 批量文件重命名

有时我们需要对一堆文件进行批量命名，比如需要把下面这样的图片名字统一改成image_1这样的形式。在学习本节之前，你可能需要复制下image_，然后一个个图片重命名，学习完本节后我们可以动手写一个批量文件重命名的脚本。

程序还是比较简单的，分两步：

• 1.获取某个文件夹里所有的文件完整路径名
• 2.调用file对象的rename函数仅限替换

具体代码如下：

import os
def rename(file_dir, model_name, file_type):
    pos = 1
    # 获取文件夹下所有文件(包括文件夹)
    file_list = os.listdir(file_dir)
    for file in file_list:
        # 判断是否为对应后缀的文件
        if file.endswith(file_type):
            try:
                # 旧文件名
                old_name = os.path.join(file_dir, file)
                # 新文件名
                new_name = os.path.join(file_dir, model_name + str(pos) + file_type)
                os.rename(old_name, new_name)
                pos = pos + 1
            except:
                continue
rename(os.path.join(os.getcwd(), 'res'), 'image_', '.png')

运行结果如下：

1s不到改完108个图片，简直不要太爽，真人生苦短，我用Python！