文件操作

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• 文件操作
  • 什么是文件？
  • 为什么要有文件
  • 文件的打开过程
  • python如何操作文件
    • 读入模式（ read模式）
    • 写入模式（ write模式）
• 绝对路径和相对路径
  • 绝对路径
  • 相对路径
• 文件的三种打开方式
  • 文件打开之r模式
  • 文件打开之w模式
  • 文件打开之a模式
• with管理文件操作上下文
• 文件的高级应用
  • 可读/可写
  • 文件内的指针移动
    • seek(offset,whence)
    • tell()
    • read(n)
    • truncate(n)

文件操作

什么是文件？

所谓“文件”，就是在我们的电脑中，以实现某种功能、或某个软件的部分功能为目的而定义的一个单位。

为什么要有文件

内存无法永久保存数据，但凡我们想要永久保存数据都需要把文件保存到硬盘中，而操作文件就可以实现对硬件的操作。

文件的打开过程

• step1 点击需要打开的文件
• step2 操作系统接收到命令，将文件路径传送给CPU
• step3 CPU根据路径去硬盘中寻找文件，然后调取到内存中
• step4 操作系统将调取的文件显示出来，可进行读写保存等操作

python如何操作文件

现在我有一段字符串需要存储到文件中，该如何通过编程进行实现呢？

str1 = 'Bonnie is a beautiful girl'

从硬盘中读取数据

在python中有一个open(file,mode,encoding )函数打开某个具体的文件

• file 代表文件路径
• mode 表示文件操作模式，默认为只读不写
• encoding 表示文件解码方式

open(r'D:Python编程文件编程Myself测试文件')

如果给列表增加值，我们需要给列表赋值后才能给对应的列表增加值，文件同样是如此

lis = [1,2,3]
lis.append(4)

# 打开文件

f = open(r'E:学习资料Python编程文件编程Myself38a.txt')
print(frzaf)

<_io.TextIOWrapper name='E:\学习资料\Python编程文件\编程Myself\38a.txt' mode='r' encoding='cp936'>

文件的打开方式

打开文件后，文件不仅占用了内存，还对应了操作系统打开的文件，相当于使用文件编辑器打开了一个文件。之前说过，操控文件的目的就是存和取，因此打开文件不是目的，读和写才是目的，所以我们要尝试如何读写文件。

读入模式（ read模式）

f = open(r'D:Python编程文件编程Myself测试文件',mode='r',encoding='utf-8')
print(f.read())
f.close()

Bonnie is a beautiful girl

写入模式（ write模式）

fw = open(r'D:Python编程文件编程Myself测试文件',mode='w',encoding='utf-8')
fw.write('hades is handsome')
fw.flush()
fw.close()      # 将"Bonnie is a beautiful girl"替换成了hades is handsome
'''
最终打印结果：
hades is handsome
'''

绝对路径和相对路径

• 绝对路径就是从根目录开始，如open(r'D:Python编程文件编程Myself测试文件')
• 相对路径就是文件都处在同一个文件夹中，如open(r'测试文件')

with管理文件操作上下文

• 实现文件的打开

with open(r'D:Python编程文件编程Myself测试文件', 'r', encoding='utf8') as fr:
    data = fr.read()
    print(data)

hades is handsome
Bonnie is a beautiful girl

• 实现文件write

with open(r'D:Python编程文件编程Myself测试文件', 'w', encoding='utf8') as f:
   f.write('hades is handsome')
with open(r'D:Python编程文件编程Myself测试文件', 'r', encoding='utf8') as fr:
    data = fr.read()
    print(data)

hades is handsome

with open(r'D:Python编程文件编程Myself测试文件', 'a', encoding='utf8') as f:
   f.write('
Bonnie is a beautiful girl')
with open(r'D:Python编程文件编程Myself测试文件', 'r', encoding='utf8') as fr:
    data = fr.read()
    print(data)

hades is handsome
Bonnie is a beautiful girl

• 实现文件的拷贝

with open('test', 'r', encoding='utf8') as fr, 
        open('test1', 'w', encoding='utf8') as fw:
    data = fr.read()
    fw.write(data)

绝对路径和相对路径

绝对路径

在windows系统中，绝对路径是从盘符开始的，如C:\,D:

• D:Python编程文件编程Myself测试文件

相对路径

相对路径就是相对于当前文件所在的路径，就是从本层文件中找

f = open('测试文件')    # 这就是相对路径

文件的三种打开方式

文件打开之r模式

r：表示read，只读模式，只能读不能写，当文件不存在时会报错

f = open(r'E:学习资料Python编程文件编程Myself38a.txt',mode='r',encoding='utf-8')
print(f.read())
f.close()

bonnie is a beautiful girl

# rt:表示用text读取文本文件

# 我们的操作系统默认编码为gbk,因此需要使用utf-8编码

f = open(r'E:学习资料Python编程文件编程Myself38a.txt',mode='rt',encoding='utf-8')
data = f.read()
print(data)
print(type(data))
f.close()

bonnie is a 漂亮的  girl
<class 'str'>

# rb:表示用二进制读取文本文件

# b模式是通用的模式，因为所有的文件在硬盘中都是以二进制的形式存储的，需要注意的是：b模式读写文件，
# 一定不能加上encoding参数，因为二进制无法再编码。


f = open(r'E:学习资料Python编程文件编程Myself38a.txt',mode='rb')
data = f.read()
print(data)
print(type(data))
f.close()

b'bonnie is a xe6xbcx82xe4xbaxaexe7x9ax84  girl'
<class 'bytes'>

f.read()读取文件时指针会跑到文件的最后面，如果再次读取，将会是空格

f = open(r'E:学习资料Python编程文件编程Myself38a.txt',mode='r',encoding='utf-8')
data1 = f.read()
print(1,data1)
data2 = f.read()
print(2,data2)
f.close()

1 bonnie is a 漂亮的  girl
2 

如果文件过大，read一次性读取文件所有内容，很容易造成电脑卡死，因此我们可以使用f.readline()/f.readlines()读取文件

文件打开之w模式

w：表示write，只能写不能读，需要先清空文件再写入内容；当文件不存在时，会先创建文件后再写入

fw = open(r'E:学习资料Python编程文件编程Myself38a.txt',mode='w',encoding='utf-8')
fw.write('hades is handsome')
fw.flush()
fw.close()      # 将"Bonnie is a beautiful girl"替换成了hades is handsome
'''
最终打印结果：
hades is handsome
'''

文件打开之a模式

w：表示追加，文件存在，则在文件的末端写入内容；文件不存在的时候会创建文件后写入内容。

fa = open(r'E:学习资料Python编程文件编程Myself38a.txt',mode='a',encoding='utf-8')
fa.write('hades is handsome')
fa.write('
Bonnie is a beautiful girl')
fa.flush()
fa.close()     
'''
最终打印结果：
hades is handsome
Bonnie is a beautiful girl
'''

with管理文件操作上下文

之前我们使用open打开文件的时候，我们还需要进行手动释放文件对内存的 占用，所以很不方便，其实还有更好的方法打开文件，就是python中的上下文管理工具----with open().

with open(r'E:学习资料Python编程文件编程Myself38a.txt',mode='r',encoding='utf-8') as fr:
    print(fr.read())

hades is handsomehades is handsome
Bonnie is a beautiful girl

with open()不仅提供自动释放内存的方法，还可以一次打开多个文件，中间使用逗号隔开，实现文件的快速拷贝。

文件的高级应用

可读/可写

• r+t：可读、可写
• w+t：可写、可读
• a+t：可追加、可读

with open('36w.txt', 'wt', encoding='utf-8') as fw:
    print(fw.readable())
    print(fw.writable())

False
True

with open('36w.txt', 'w+t', encoding='utf-8') as fw:
    print(fw.readable())
    print(fw.writable())

True
True

with open('36w.txt', 'r+t', encoding='utf-8') as fr:
    print(fr.readable())
    print(fr.writable())

True
True

文件内的指针移动

当文件内容中间需要增加内容时，单纯的使用w和a模式已无法实现，所以我们需要对文件内的指针进行移动

• 指针就是我们眼中的光标

硬盘上从来没有修改一说，硬盘上只有覆盖，即新内容覆盖新内容。

seek(offset,whence)

• offset代表文件指针的偏移量，单位是字节,

• whence代表光标的位置，0表示文件的开头，1代表当前光标位置，2表示文件末尾

with open(r'E:学习资料Python编程文件编程Myself38a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as fr:
    data = fr.seek(8,0)
    print(data)

8

tell()

每次统计都是从文件的开头到当前指针所在的位置

with open(r'E:学习资料Python编程文件编程Myself38a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as fr:
    data = fr.seek(3,0)
    print(fr.tell())

3

read(n)

只有在模式下的read(n)，n代表的是字符个数，除此之外，其他但凡涉及文件指针的都是字节个数

with open(r'E:学习资料Python编程文件编程Myself38a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as fr:
    fr.seek(4,0)     # 指针现在正在第四个字节处
    data = fr.read(3) # 从第4个字节向后读3个字符
    print(data)

s i

truncate(n)

truncate(n)是截断文件，所以文件的打开方式必须可写，但是不能用w或w+等方式打开，因为那样直接清空文件了，所以truncate()要在r+或a或a+等模式下测试效果。它的参照物永远是文件头。并且truncate()不加参数，相当于清空文件。

with open(r'E:学习资料Python编程文件编程Myself38a.txt',mode='rt+',encoding='utf-8') as fr:
    fr.truncate(3)     
    print(fr.read())

had