Python3 IO编程之文件读写

Posted 2022-04-02 minseo

　　读写文件是最常见的IO操作。python内置了读写文件的函数，用法和C是兼容的。

　　读写文件前，我们先必须了解一个，在磁盘上读写文件的功能都是由操作系统提供的，现代操作系统不允许普通的程序终结操作磁盘，所以读写文件就是请求操作系统打开一个文件对象（通常称为文件描述符），然后通过操作系统提供的接口从这个文件对象中读取数据(读文件)，或者把数据写入这个文件对象(写文件)。

　　

　　读文件

　　要以读文件的模式打开一个文件对象，使用python内置的open()函数，传入文件名和标示符：

>>> f=open(‘test.txt‘,‘r‘)

 　　标识符‘r‘表示读，这样，我们就成功第打开了一个文件。

　　如果文件不存在，open()函数就会抛出一个IOError的错误,并且给出错误码和详细的信息告诉你文件不存在

>>> f=open(‘notfound.txt‘,‘r‘)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: ‘notfound.txt‘

 　　如果文件打开成功，接下来，调用read()方法可以一次读取文件的全部内容，python把内容读到内存，用一个str对象表示

>>> f.read()
‘Hello,world!\n‘

 　　带有回车\n如果不想输出回车使用

>>> f.read().strip()
‘Hello,world!‘

 　　一次性读取以后再调用read()方法会返回一个空的str

>>> f.read()
‘‘

 　　最后一步是调用close()方法关闭文件。文件使用完毕以后必须关闭，因为文件对象会占用操作系统的资源，并且操作系统同一时间能打开的文件数量也是有限的

>>> f.close()

 　　由于文件读写时都有可能产生IOError，一旦出错，后面的f.close()就不会调用。所以，为了保证无论是否出错都能正确地关闭文件，我们可以使用try..finally来实现

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

 　　输出

Hello,world!

 　　回车也输出了多一行

　　但是每次都这么写实在太繁琐，所以，python引入了with语句来自动帮我们调用close()方法

>>> with open(‘test.txt‘,‘r‘) as f:
...   print(f.read())
... 
Hello,world!

 　　这和前面的try...finally是一样的，但是代码更加简洁，并且不必调用f.close()方法

　　调用read()会一次性读取文件的全部内容，如果文件有10G，内存就爆了，所以保险起见，可以反复调用read(size)方法，每次最多读取size个字节的内容。另外，调用readline()可以每次读取一行内容，调用readlines()一次性读取所有内容并按行返回list。因此，要根据需要决定怎么调用。

　　如果文件很小,read()一次性读取最方便，如果不能确定文件大小，反复调用read(size)比较保险，如果是配置文件，调用readlines()最方便

with open(‘test.txt‘,‘r‘) as f:
  for line in f.readlines():
    #strip把末尾的\n去掉
    print(line.strip())

 

　　二进制文件

　　前面将的默认都是读取文本文件，并且是UTF-8编码的文本文件。要读取二进制文件，比如图片视频等等，用‘rb‘模式打开文件即可

f=open(‘test.jpg‘,‘rb‘)
f.read()
b‘\xd2\x8e\xa0\xc0...‘

 　　省略号..省略若干编码

　　

　　字符编码

　　要读取非UTF-8编码的文本文件，需要给open()函数传入encoding参数，例如，读取GBD编码的文件

f=open(‘gbk.txt‘,‘r‘,encoding=‘gbk‘)

 　　遇到有些编码不规范的文件，你可能会遇到UnicodeDecodeError，因为在文本文件中可能夹杂了一些非法编码的字符。遇到这种情况，open()函数还接收一个errors参数，表示如果遇到编码错误后如何处理。最简单的方式是直接忽略：

f=open(‘gbk.txt‘,‘r‘,encoding=‘gbk‘,errors=‘ignore‘)

 

　　写文件

　　写文件和读文件是一样的，唯一的区别是调用open()函数时，传入标识符‘w‘或者‘wb‘表示写文本文件或写二进制文件

>>> f=open(‘test.txt‘,‘w‘)
>>> f.write(‘Hello,world!!‘)
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>>> f.close()

 　　你可以反复调用write()来写入文件，但是务必要调用f.close()来关闭文件。当我们写文件时，操作系统往往不会立刻把数据写入磁盘，而是放到内存缓存起来，空闲的时候再慢慢写入。只有调用close()方法时，操作系统才保证把没有写入的数据全部写入磁盘。忘记调用close()的后果是数据可能只写了一部分到磁盘，剩下的丢失了。所以，还是用with语句来得保险：

>>> with open(‘test.txt‘,‘w‘) as f:
...   f.write(‘Hello,world!‘)

 　　要写入特定编码的文本文件，请给open()函数传入encoding参数，将字符串自动转换成指定编码。

细心的童鞋会发现，以‘w‘模式写入文件时，如果文件已存在，会直接覆盖（相当于删掉后新写入一个文件）。如果我们希望追加到文件末尾怎么办？可以传入‘a‘以追加（append）模式写入。

 

　　小结

　　在python中，文件读写是通过open()函数打开的文件对象完成的。使用with语句操作文件IO是个好习惯。