【Python】文件操作

文件操作

一. 文件操作的作用

思考：什么是文件？

思考：文件操作包含什么？
答：打开、关闭、读、写、复制....

思考：文件操作的的作用是什么？
答：读取内容、写入内容、备份内容......

总结：文件操作的作用就是把一些内容(数据)存储存放起来，可以让程序下一次执行的时候直接使用，而不必重新制作一份，省时省⼒。

二. 文件的基本操作

2.1 文件操作步骤

1. 打开文件
2. 读写等操作
3. 关闭文件

注意：可以只打开和关闭文件，不进行任何读写操作。

2.1.1 打开

在python，使用open函数，可以打开一个已经存在的文件，或者创建一个新文件，语法如下：

open(name, mode)

name：是要打开的目标文件名的字符串(可以包含文件所在的具体路径)。
mode：设置打开文件的模式(访问模式)：只读、写入、追加等。

2.1.1.1 打开文件模式

模式	描述
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。
rb	以二进制格式打开一个文件用于只读。文件指针将会放在文件的开头。这是默认模式。
r+	打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。
rb+	以二进制格式打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。
w	打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
wb	以二进制格式打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
w+	打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
wb+	以二进制格式打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
a	打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。
ab	以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。
a+	打开一个文件用于读写。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。文件打开时会是追加模式。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。
ab+	以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。

2.1.1.2 快速体验

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

注意：此时的 f 是 open 函数的文件对象。

2.1.2 文件对象方法

2.1.2.1 写

语法

文件对象.write('内容')

体验

# 1. 打开文件
f = open('test.txt', 'w')
# 2.文件写入
f.write('hello world')
# 3. 关闭文件
f.close()

注意：

1. w 和 a 模式：如果文件不存在则创建该文件；如果文件存在， w 模式先清空再写入， a 模式直接末尾追加。
2. r 模式：如果文件不存在则报错。

2.1.2.2 读

read()

文件对象.read(num)

num表示要从文件中读取的数据的长度（单位是字节），如果没有传入num，那么就表示读取文件中所有的数据。

readlines()
readlines可以按照行的方式把整个文件中的内容进行一次性读取，并且返回的是一个列表，其中每一行的数据为一个元素。

f = open('test.txt')
content = f.readlines()

# ['hello world
', 'abcdefg
', 'aaa
', 'bbb
', 'ccc']
print(content)

# 关闭文件
f.close()

readline()
readline()一次读取一行内容。

f = open('test.txt')

content = f.readline()
print(f'第一行：{content}')

content = f.readline()
print(f'第二行：{content}')

# 关闭文件
f.close()

2.1.2.3 seek()

作用：用来移动文件指针。

语法如下：

文件对象.seek(偏移量, 起始位置)

起始位置：
0：文件开头
1：当前位置
2：文件结尾

2.1.3 关闭

文件对象.close()

三. 文件备份

需求：用户输入当前目录下任意文件名，程序完成对该文件的备份功能(备份文件名为xx[备份]后缀，例如：test[备份].txt)。

3.1 步骤

1. 接收用户输入的文件名
2. 规划备份文件名
3. 备份文件写入数据

3.2 代码实现

1. 接收用户输入目标文件名

   old_name = input('请输入您要备份的文件名：')

2. 规划备份文件名
   1. 提取目标文件后缀
   2. 组织备份的文件名，xx[备份]后缀

   # 2.1 提取文件后缀点的下标
   index = old_name.rfind('.')
   
   # print(index) # 后缀中.的下标
   
   # print(old_name[:index]) # 源文件名（无后缀）
   
   # 2.2 组织新文件名 旧文件名 + [备份] + 后缀
   new_name = old_name[:index] + '[备份]' +old_name[index:]
   
   # 打印新文件名（带后缀）
   # print(new_name)

3. 备份文件写入数据
   1. 打开源文件 和 备份文件
   2. 将源文件数据写入备份文件
   3. 关闭文件

   # 3.1 打开文件
   old_f = open(old_name, 'rb')
   new_f = open(new_name, 'wb')
   
   # 3.2 将源文件数据写入备份文件
   while True:
       con = old_f.read(1024)
       if len(con) == 0:
           break 
   
       new_f.write(con)
   
   # 3.3 关闭文件
   old_f.close()
   new_f.close()

3.3 思考

如果用户输入 .txt ，这是一个无效文件，程序如何更改才能限制只有有效的文件名才能备份？
答：添加条件判断即可。

old_name = input('请输入您要备份的文件名：')

index = old_name.rfind('.')

if index > 0:
    postfix = old_name[index:]

new_name = old_name[:index] + '[备份]' + postfix

old_f = open(old_name, 'rb')
new_f = open(new_name, 'wb')

while True:
    con = old_f.read(1024)
    if len(con) == 0:
        break
    new_f.write(con)

old_f.close()
new_f.close()

四. 文件和文件夹的操作

在Python中文件和文件夹的操作要借助os模块里面的相关功能，具体步骤如下：

1. 导入os模块

   import os

2. 使用 os 模块相关功能

   os.函数名()

4.1 文件重命名

os.rename(⽬标⽂件名, 新⽂件名)

4.2 删除文件

os.remove(⽬标⽂件名)

4.3 创建文件夹

os.mkdir(⽂件夹名字)

4.4 删除文件夹

os.rmdir(⽂件夹名字)

4.5 获取当前目录

os.getcwd()

4.6 改变默认目录

os.chdir(⽬录)

4.7 获取目录列表

os.listdir(⽬录)

五.应用案例

需求：批量修改文件名，既可添加指定字符串，又能删除指定字符串。

步骤

1. 设置添加删除字符串的的标识
2. 获取指定目录的所有文件
3. 将原有文件名添加/删除指定字符串，构造新名字
4. os.rename()重命名

代码

import os

# 设置重命名标识：如果为1则添加指定字符，flag取值为2则删除指定字符
flag = 1

# 获取指定目录
dir_name = './'

# 获取指定目录的文件列表
file_list = os.listdir(dir_name)
# print(file_list)

# 遍历文件列表内的文件
for name in file_list:
    # 添加指定字符
    if flag == 1:
        new_name = 'Python-' + name
    # 删除指定字符
    elif flag == 2:
        num = len('Python-')
        new_name = name[num:]
    # 打印新文件名，测试程序正确性
    print(new_name)
    
    # 重命名
    os.rename(dir_name+name, dir_name+new_name)