Python - 文件处理

Python 中的文件处理

Python 中的文件处理涉及与计算机上的文件进行交互，以读取文件中的数据或向其中写入数据。Python 提供了几个内置函数和方法用于创建、打开、读取、写入和关闭文件。本教程涵盖了 Python 中文件处理的基础知识以及示例。

在 Python 中打开文件

要执行任何文件操作，第一步是打开文件。Python 的内置 open() 函数用于以各种模式打开文件，例如读取、写入和追加。在 Python 中打开文件的语法如下：

file = open("filename", "mode")

其中，filename 是要打开的文件名，mode 是打开文件的模式（例如，'r' 表示读取，'w' 表示写入，'a' 表示追加）。

文件打开模式

以下是文件打开模式：

序号	模式 & 描述
1	r 仅打开文件以进行读取。文件指针放置在文件开头。这是默认模式。
2	rb 以二进制格式打开文件以进行读取。文件指针放置在文件开头。这是默认模式。
3	r+ 打开文件以进行读取和写入。文件指针放置在文件开头。
4	rb+ 以二进制格式打开文件以进行读取和写入。文件指针放置在文件开头。
5	w 仅打开文件以进行写入。如果文件存在，则覆盖文件。如果文件不存在，则创建一个新文件以进行写入。
6	b 以二进制模式打开文件
7	t 以文本模式打开文件（默认）
8	+ 打开文件以进行更新（读取和写入）
9	wb 以二进制格式打开一个文件，仅用于写入。如果文件存在，则覆盖该文件。如果文件不存在，则创建一个新文件用于写入。
10	w+ 打开一个文件，既可以写入也可以读取。如果文件存在，则覆盖现有文件。如果文件不存在，则创建一个新的文件用于读写。
11	wb+ 以二进制格式打开一个文件，既可以写入也可以读取。如果文件存在，则覆盖现有文件。如果文件不存在，则创建一个新的文件用于读写。
12	a 打开一个文件用于追加。如果文件存在，则文件指针位于文件末尾。也就是说，文件处于追加模式。如果文件不存在，则创建一个新文件用于写入。
13	ab 以二进制格式打开一个文件用于追加。如果文件存在，则文件指针位于文件末尾。也就是说，文件处于追加模式。如果文件不存在，则创建一个新文件用于写入。
14	a+ 打开一个文件，既可以追加也可以读取。如果文件存在，则文件指针位于文件末尾。文件以追加模式打开。如果文件不存在，则创建一个新的文件用于读写。
15	ab+ 以二进制格式打开一个文件，既可以追加也可以读取。如果文件存在，则文件指针位于文件末尾。文件以追加模式打开。如果文件不存在，则创建一个新的文件用于读写。
16	x 以独占方式创建打开，如果文件已存在则失败

一旦文件被打开并且您拥有一个文件对象，您就可以获取与该文件相关的各种信息。

示例 1

在以下示例中，我们以不同的模式打开一个文件：

# Opening a file in read mode
file = open("example.txt", "r")

# Opening a file in write mode
file = open("example.txt", "w")

# Opening a file in append mode
file = open("example.txt", "a")

# Opening a file in binary read mode
file = open("example.txt", "rb")

示例 2

在这里，我们以二进制写入模式 ("wb") 打开名为 "foo.txt" 的文件，打印其名称、是否已关闭以及其打开模式，然后关闭文件：

# Open a file
fo = open("foo.txt", "wb")
print ("Name of the file: ", fo.name)
print ("Closed or not: ", fo.closed)
print ("Opening mode: ", fo.mode)
fo.close()

它将产生以下输出：

Name of the file: foo.txt
Closed or not: False
Opening mode: wb

在 Python 中读取文件

在 Python 中读取文件包括以允许读取的模式打开文件，然后使用各种方法从文件中提取数据。Python 提供了几种方法来读取文件中的数据：

read() - 读取整个文件。
readline() - 一次读取一行。
readlines - 将所有行读取到列表中。

要读取文件，您需要以读取模式打开它。open() 函数的默认模式是读取模式 ('r')，但显式指定它是一个好习惯。

示例：使用 read() 方法

在以下示例中，我们使用 read() 方法将整个文件读取到单个字符串中：

with open("example.txt", "r") as file:
   content = file.read()
   print(content)

以下是获得的输出：

Hello!!!
Welcome to TutorialsPoint!!!

示例：使用 readline() 方法

在这里，我们使用 readline() 方法一次读取一行，使其成为逐行读取大型文件的内存高效方法：

with open("example.txt", "r") as file:
   line = file.readline()
   while line:
      print(line, end='')
      line = file.readline()

以上代码的输出如下所示：

Hello!!!
Welcome to TutorialsPoint!!!

示例：使用 readlines() 方法

现在，我们使用 readlines() 方法读取整个文件并将其拆分为一个列表，其中每个元素都是一行：

with open("example.txt", "r") as file:
   lines = file.readlines()
   for line in lines:
      print(line, end='')

我们得到如下输出：

Hello!!!
Welcome to TutorialsPoint!!!

在 Python 中写入文件

在 Python 中写入文件包括以允许写入的模式打开文件，然后使用各种方法向文件添加内容。

要将数据写入文件，请使用 write() 或 writelines() 方法。当以写入模式 ('w') 打开文件时，文件中的现有内容将被擦除。

示例：使用 write() 方法

在此示例中，我们使用 write() 方法将传递给它的字符串写入文件。如果文件以 'w' 模式打开，它将覆盖任何现有内容。如果文件以 'a' 模式打开，它将字符串追加到文件末尾：

with open("foo.txt", "w") as file:
   file.write("Hello, World!")
   print ("Content added Successfully!!")

以上代码的输出如下：

Content added Successfully!!

示例：使用 writelines() 方法

在这里，我们使用 writelines() 方法获取一个字符串列表，并将每个字符串写入文件。它可用于一次写入多行：

lines = ["First line\n", "Second line\n", "Third line\n"]
with open("example.txt", "w") as file:
   file.writelines(lines)
   print ("Content added Successfully!!")

获得的结果如下：

Content added Successfully!!

在 Python 中关闭文件

我们可以使用 close() 方法在 Python 中关闭文件。关闭文件是文件处理中的一个重要步骤，以确保文件使用的所有资源都得到正确释放。在操作完成后关闭文件非常重要，以防止数据丢失并释放系统资源。

示例

在此示例中，我们打开文件以进行写入，将数据写入文件，然后使用 close() 方法关闭文件：

file = open("example.txt", "w")
file.write("This is an example.")
file.close()
print ("File closed successfully!!")

产生的输出如下所示：

File closed successfully!!

使用 "with" 语句自动关闭文件

对于文件操作，with 语句是 Python 中的最佳实践，因为它确保在代码块退出时自动关闭文件，即使发生异常也是如此。

示例

在此示例中，文件在 with 块结束时自动关闭，因此无需显式调用 close() 方法：

with open("example.txt", "w") as file:
   file.write("This is an example using the with statement.")
   print ("File closed successfully!!")

以下是以上代码的输出：

File closed successfully!!

处理关闭文件时的异常

执行文件操作时，务必处理潜在的异常，以确保您的程序能够优雅地管理错误。

在 Python 中，我们使用try-finally块来处理关闭文件时的异常。"finally" 块确保无论 try 块中是否发生错误，文件都将被关闭：

try:
   file = open("example.txt", "w")
   file.write("This is an example with exception handling.")
finally:
   file.close()
   print ("File closed successfully!!")

执行以上代码后，我们得到以下输出：

File closed successfully!!

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