python基础--文件控制

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，我们先必须了解一下，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直接操作磁盘，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）。

1.基本操作

 f = open("filename","r",encoding="utf-8")   #打开文件，以r模式，字符编码模式utf-8
 data = f.read()   #通过文件句柄操作文件，读取文件全部内容
 print(data)
 f.close()              #调用close()方法关闭文件。文件使用完毕后必须关闭，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。

#使用with语句，这样保证文件执行完毕自动关闭打开的文件
 with open("filename","r",encoding="utf-8") as f:  
      data = f.read()     #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
      print(data)

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('/path/to/file', 'r')
    print(f.read())
finally:
    if f:
        f.close()

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。

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，要保险起见，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：

for line in f.readlines():
    print(line.strip()) # 把末尾的'
'删掉

像open()函数返回的这种有个read()方法的对象，在Python中统称为file-like Object。除了file外，还可以是内存的字节流，网络流，自定义流等等。file-like Object不要求从特定类继承，只要写个read()方法就行。

StringIO就是在内存中创建的file-like Object，常用作临时缓冲。

二进制文件

前面讲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('/Users/michael/test.jpg', 'rb')
>>> f.read()
b'xffxd8xffxe1x00x18Exifx00x00...' # 十六进制表示的字节

 

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GBK编码的文件：

>>> f = open('/Users/michael/gbk.txt', 'r', encoding='gbk')
>>> f.read()
'测试'

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('/Users/michael/gbk.txt', 'r', encoding='gbk', errors='ignore')

 

写文件

写文件和读文件是一样的，唯一区别是调用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('/Users/michael/test.txt', 'w')
>>> f.write('Hello, world!')
>>> 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('/Users/michael/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。

所有模式的定义及含义可以参考Python的官方文档。

2.文件打开模式

r 模式： 默认只读模式

w模式：只写模式，不可读，会覆盖原文件内容，不存在创建内容

a模式：追加模式，不可读， 不存在则创建文件，存在则追加内容

同时衍生出

r+模式可读写文件

w+可读可写，但是仍然会将文件内容清楚

a+可写可读

还有

rb、wb、ab二进制的对应模式，用处如：FTP发送上传ISO镜像文件，linux可忽略，windows处理二进制文件时需标注

3.常用方法

f.read() #读取文件内容
f.readline()   #读一行
f.readlines()   #把文件每一行作为一个列表的一个元素，返回一个列表
f.write(str)     #把str内容写入文件，但是不会换行
f.close()      #关闭文件
f.tell()         #返回文件操作标记的当前位置，以文件的开头为原点

f.seek(offset[,whence])      
#将文件打操作标记移到offset的位置。这个offset一般是相对于文件的开头来计算的，一般为正数。但如果提供了whence参数就不一定了，whence可以为0表示从头开始计算。
#1表示以当前位置为原点计算。2表示以文件末尾为原点进行计算
#例如f.seek(0)
 
f.isatty()      #文件是否是一个终端设备文件（unix系统中的）
f.flush()       #可以理解为刷新，即把内存种内容立即写入硬盘
f.truncate([size])    #把文件裁成规定的大小

f.seekable()   #是否可用seek方法，返回True或False
f.wirtebale()  #是否可可写，返回True或False