使用python打开和修改文件--open功能

Posted 2022-11-24 文仙草

一、基本格式和模式

open: 将导入的文件生成文件对象(file object) 并返回该文件对象。 python自带，不需要import任何library。

• 格式：file = open(filepath,mode) 。mode可以为’r’, ‘w’, ‘a’。

可使用的模式：r(只读），w（创建新文件并修改），a（在已存在的文件上进行修改）

• 实例1：file = open(‘data.xlsx’, ‘r’), 只读模式打开名为data的文件，如该文件不存在则报错。
• 实例2：file = open(‘data.xlsx’, ‘w’)，创建一个名为data的新文件，可对该文件的内容进行修改。如果已经存在同名文件，则覆盖该文件。
• 实例3：file = open(‘data.xlsx’, ‘a’)，创建一个名为data的新文件，可对该文件的内容进行修改。如果已经存在同名文件，则打开该同名文件进行修改。

二、file对象可使用的方法

• file.name：获取文件名
• file.mode：获取文件的打开模式
• file.close: 关闭文件
• file.closed: 判断文件是否已经关闭，返回True or False

（一）在只读模式’r’下可使用的

• file.read(n)：返回文件对象前n个字符（注：换行符也算一个字符）。如果不写n，则返回文件对象中的全部内容。需注意，如之前运行了.read(n)或者.readline(n)，则文件开始的位置是上次读取结束的后一位。
• file.readline(n): 返回文件对象里的第一行的前n个字符；如果不写n，则返回文件对象第一行全部内容；如果n大于第一行字符个数，则返回第一行全部内容。需注意，第一次使用readline时，第一行默认为第一个换行符之前的内容，如果连续使用readline，则会依次往后推，详见示例。
• file.readlines(): 获取文件对象里的所有内容，并返回一个存储了文件对象内容的列表，默认每个换行符对应列表里的一个元素。

.read(n) vs .readline(n)：与.read()不同，readline()只能读取一行的内容。如果n大于该行字符个数，.read(n)会继续读取下一行，.readline()不会继续读下一行。

（二）在修改模式‘w’和’a’下可使用的

• file.write()
• 但是不能使用.read(), .readline(), .readlines()等只读模式下的方法。

三、实际操作

特别注意！要记得关闭被打开的文件。

一般使用with open as filename: 格式来操作文件。程序会执行with下面的代码块，执行完代码块之后会自动关闭文件，无需写file.close().

（一）读写模式下（w）

lines = ['hello,\\n', 'my name is becky.']
#创建一个名为example的新文本文件
with open('data/example.txt', 'w') as file1:
    #每次写入一行数据（\\n为换行符）
    file1.write('This is a new exercise.\\n')
    #或者利用循环写入多行数据
    for line in lines:
        file1.write(line)
#【结果】
#在该程序所在文件夹创建了一个新文件example.txt，该文件里的内容是：
#This is a new exercise
#hello, 
#my name is becky. 

（二）读写模式下（a)

with open('data/example.txt', 'a') as file1:
    file1.write('This is a new exercise.\\n')
    file1.write('This is the last sentence.\\n')
#【结果】
#在该程序所在文件夹的文件example.txt里的内容应变为：
#This is a new exercise    
#hello, 
#my name is becky. This is a new exercise.
#This is the last sentence.

（三）只读模式下（r)

with open('data/example.txt', 'r') as file1:
    print(file1.name)  
    print(file1.mode)
    content = file1.read()
    content_1 = file1.readlines()
print(content)
print(f'this is content_1: content_1')
#【结果】
#example.txt
#r
#This is a new exercise
#hello, 
#my name is becky. This is a new exercise.
#This is the last sentence.   
#this is content_1: ['This is a new exercise\\n', 'hello,\\n','my name is becky. This is a new exercise.\\n', 'This is the last sentence.\\n']

（四）只读模式下( r )，不能修改文件内容

with open('data/example.txt', 'r') as file1:
    content = file1.readline()
    print(content)
    file1.write('try it')
#【结果】
#This is a new exercise
#UnsupportedOperation .......（省略XX字的错误信息）......
#UnsupportedOperation: not writable

（五）获取文件中的部分内容

with open('data/example.txt', 'r') as file1:
    print(file1.read(4))
    print(file1.read(4))
    print('this is readline:', file1.readline(13))
    print('this is readline with limit:', file1.readline(5))
#【结果】
#This
# is  (注意此处is前后各有一个空格）
#this is readline: a new exercis （注意，从上次读取的文件位置后一位开始）
#this is readline with limit: e.
#       （此处是换行符引起的空行，而且不会进入到下一行）

（六）连续使用file.readline()，获取的行内容会依次后推

with open('data/example.txt', 'r') as file1:
    print(file1.readline())
    print(file1.readline())
    print(file1.readline())
#【结果】
#This is a new exercise.
#（此处为空行）
#hello,
#（此处为空行）
#my name is becky.This is a new exercise.

（七）将文件A中的内容复制黏贴到文件B中

示例：将上述文件example.txt中的内容复制到新的文件test.txt中。example.txt文件在data子文件夹中，test.txt文件在test子文件夹中（注：test子文件夹需存在）。

with open('data/example.txt', 'r') as readfile:
    with open('test/test.txt', 'w') as writefile:
        for line in readfile:
            writefile.write(line)
        print(writefile.closed) #测试writefile是否关闭
    print(writefile.closed) #测试writefile是否关闭

#【结果】
#（text子文件夹中出现test.txt文件，且文件内容与example.txt文件内容一致）
#False
#True           

四、其他模式

r+ : 可以读取(reading)和修改(writing)文件, 但文件对象不能truncate.
w+ : 可以保存、读取(reading)和修改(writing)文件, 文件对象可以truncate. 如果文件不存在,则创建新文件. 如果文件已存在,则覆盖原文件.
a+ : 可以保存、读取(reading)和增改(appending)文件. 如果文件不存在,则创建新文件. 如果文件已存在,则在原文件基础上进行增改.
wb 、ab: 用于处理字节类型文件(bytes-like file), 功能分别同w模式、a模式一致.

• a+模式示例1

with open('Example2.txt', 'a+') as testwritefile:
    testwritefile.write('This is a new line.\\n')
    print(testwritefile.read())
#【结果】
#（空行）

在a+模式下,打开文件后, 默认光标在文件结尾处, 所以新语句"This is new line." 添加在文件末尾.

同理, 由于添加完新的语句之后, 光标在结尾处, 而新语句的结尾是一个换行符, 所以此时调用read()方法, 读取的是光标所在位置, 即空行.

由此引深, read(), write()都是在文件对象某个特定的位置进行读取或写入, 可以将这个位置想象为光标所在的位置.

在 w / w+ 模式下打开文件, 类似于打开文件, 将光标移动到该文件的开头处，写入新文本并删除后面的所有内容。 而在 a/a+ 模式下打开 .txt文件类似于打开文件, 将光标移动到文件末尾, 然后添加新的文本片段。

因此, 知道“光标”在文件中的位置并能够控制"光标"移动非常有用, 一般用以下两个方法:

• .tell() : 以字节为单位返回"光标"当前位置.
• seek(offset,from) : 从 ‘from’ 所在位置, 向后移动 ‘offset’ 个字节位置。 from取值范围是0,1,2, 其中0代表"文件开头", 1代表"相对于当前位置", 2代表"文件末尾".

对a+模式示例1进行修改, 获取并移动"光标"位置,

with open('Example2.txt', 'a+') as testwritefile:
    print(f'Initial Location: testwritefile.tell()')
    
    data = testwritefile.read()
    if (not data):  #empty strings return false in python
        print('Read nothing') 
    else: 
        print(testwritefile.read())
            
    testwritefile.seek(0,0) # move 0 bytes from beginning.
    
    print(f'\\nNew Location : testwritefile.tell()')
    data = testwritefile.read()
    if (not data): 
        print('Read nothing') 
    else: 
        print(data)
    
    print("Location after read: ".format(testwritefile.tell()) )

#【结果】
#Initial Location: 21
#Read nothing
#
#New Location : 0
#This is a new line.
#
#Location after read: 21

w+ 模式与 r+ 模式的异同: 两种模式都能读(read)和写(write)文件, 但在w+模式下打开文件将覆盖并删除原文件中所有已存在的数据.
a+ 模式与 r+ 模式的异同: 两中模式都适用于需要保留原文件数据的情况。当用r+模式时，可以使用 .truncate() 方法，a+method at the end of your data. This will reduce the file to your data and delete everything that follows.

• r+模式示例

with open('Example2.txt', 'r+') as testwritefile:
    data = testwritefile.readlines()
    testwritefile.seek(0,0) #write at beginning of file
   
    testwritefile.write("Line 1" + "\\n")
    testwritefile.write("Line 2" + "\\n")
    testwritefile.write("Line 3" + "\\n")
    testwritefile.write("finished\\n")
 
    testwritefile.truncate()
    testwritefile.seek(0,0)
    print(testwritefile.read())
    
#【结果】
#Line 1
#Line 2
#Line 3
#finished
# line D
#This is line E
#This is line E   

• wb模式示例

#【将网络获取的字节类型文件保存本地】
import requests
import os

#需要处理的文件的地址
url = 'https://cf-courses-data.s3.us.cloud-object-storage.appdomain.cloud/IBMDeveloperSkillsNetwork-PY0101EN-SkillsNetwork/labs/Module%205/data/Example1.txt'
#保存本地的地址
path = os.path.join(os.getcwd(),'example1.txt')
#获取需处理的文件
text = requests.get(url)
#先尝试使用w模式将获取的文件保存本地
with open(path,'w') as f:
    f.write(text.content)
#【结果报错】 TypeError: write() argument must be str, not bytes
#报错提示说明，该模式下不能处理bytes文件

with open(path,'wb') as f:
    f.write(text.content)
#成功将从网络获取的文件text保存本地