當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，變量是保存數(shù)據(jù)的好方法，但變量、序列以及對(duì)象中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是暫時(shí)的，程序結(jié)束后就會(huì)丟失，如果希望程序結(jié)束后數(shù)據(jù)仍然保持，就需要將數(shù)據(jù)保存到文件中。

Python 提供了內(nèi)置的文件對(duì)象，以及對(duì)文件、目錄進(jìn)行操作的內(nèi)置模塊，通過這些技術(shù)可以很方便地將數(shù)據(jù)保存到文件（如文本文件等）中。

一、文件的概念

在計(jì)算機(jī)中，文件是以二進(jìn)制的方式保存在磁盤上的。

文件分為文本文件和二進(jìn)制文件。

1、文本文件

可以使用文本編輯軟件查看，本質(zhì)上還是二進(jìn)制文件，例如：python 的源程序。

2、二進(jìn)制文件

保存的內(nèi)容不是給人直接閱讀的，而是提供給其他軟件使用的。例如：圖片文件、音頻文件、視頻文件等等，二進(jìn)制文件不能使用文本編輯軟件查看。

Python 中，對(duì)文件的操作有很多種，常見的操作包括創(chuàng)建、刪除、修改權(quán)限、讀取、寫入等，這些操作可大致分為以下 2 類：

刪除、修改權(quán)限：作用于文件本身，屬于系統(tǒng)級(jí)操作。
寫入、讀?。菏俏募畛Ｓ玫牟僮?，作用于文件的內(nèi)容，屬于應(yīng)用級(jí)操作。

二、文件的基本操作

1、操作文件的步驟

文件的應(yīng)用級(jí)操作可以分為以下 3 步，每一步都需要借助對(duì)應(yīng)的函數(shù)實(shí)現(xiàn)：

打開文件：使用 open() 函數(shù)，該函數(shù)會(huì)返回一個(gè)文件對(duì)象；

對(duì)已打開文件做讀/寫操作：讀取文件內(nèi)容可使用 read()、readline() 以及 readlines() 函數(shù)；向文件中寫入內(nèi)容，可以使用 write() 函數(shù)。

關(guān)閉文件：完成對(duì)文件的讀/寫操作之后，最后需要關(guān)閉文件，可以使用 close() 函數(shù)。

2、打開文件的方式

在 Python 中，如果想要操作文件，首先需要?jiǎng)?chuàng)建或者打開指定的文件，并創(chuàng)建一個(gè)文件對(duì)象，而這些工作可以通過內(nèi)置的 open() 函數(shù)實(shí)現(xiàn)。

語法如下：

• file = open(file_name [, mode='r' [ , buffering=-1 [ , encoding = None ]]])
• file：表示要?jiǎng)?chuàng)建的文件對(duì)象。
• file_name：要?jiǎng)?chuàng)建或打開文件的文件名稱。
• mode：用于指定文件的打開模式。默認(rèn)以只讀（r）模式打開文件。
• buffering：用于指定對(duì)文件做讀寫操作時(shí)，是否使用緩沖區(qū)。
• encoding：手動(dòng)設(shè)定打開文件時(shí)所使用的編碼格式，不同平臺(tái)的 ecoding 參數(shù)值也不同，以 Windows 為例，其默認(rèn)為 cp936（實(shí)際上就是 GBK 編碼）。
  

打開文件的常用模式

文件打開方式

open()是否需要緩沖區(qū)

通常情況下、建議大家在使用 open() 函數(shù)時(shí)打開緩沖區(qū)，即不需要修改 buffing 參數(shù)的值。

如果 buffing 參數(shù)的值為 0（或者 False），則表示在打開指定文件時(shí)不使用緩沖區(qū)；如果 buffing 參數(shù)值為大于 1 的整數(shù)，該整數(shù)用于指定緩沖區(qū)的大小（單位是字節(jié)）；如果 buffing 參數(shù)的值為負(fù)數(shù)，則代表使用默認(rèn)的緩沖區(qū)大小。

目前為止計(jì)算機(jī)內(nèi)存的 I/O 速度仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于計(jì)算機(jī)外設(shè)（例如鍵盤、鼠標(biāo)、硬盤等）的 I/O 速度，如果不使用緩沖區(qū)，則程序在執(zhí)行 I/O 操作時(shí)，內(nèi)存和外設(shè)就必須進(jìn)行同步讀寫操作，也就是說，內(nèi)存必須等待外設(shè)輸入（輸出）一個(gè)字節(jié)之后，才能再次輸出（輸入）一個(gè)字節(jié)。這意味著，內(nèi)存中的程序大部分時(shí)間都處于等待狀態(tài)。

而如果使用緩沖區(qū)，則程序在執(zhí)行輸出操作時(shí)，會(huì)先將所有數(shù)據(jù)都輸出到緩沖區(qū)中，然后繼續(xù)執(zhí)行其它操作，緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)會(huì)有外設(shè)自行讀取處理；同樣，當(dāng)程序執(zhí)行輸入操作時(shí)，會(huì)先等外設(shè)將數(shù)據(jù)讀入緩沖區(qū)中，無需同外設(shè)做同步讀寫操作。

3、read 方法 —— 讀取文件

read 方法可以一次性讀入并返回文件的所有內(nèi)容。

read() 函數(shù)的基本語法格式如下：

file.read([size])

其中，file 表示已打開的文件對(duì)象；size 作為一個(gè)可選參數(shù)，用于指定一次最多可讀取的字符（字節(jié)）個(gè)數(shù)，如果省略，則默認(rèn)一次性讀取所有內(nèi)容。

如果忘記關(guān)閉文件，會(huì)造成系統(tǒng)資源消耗，而且會(huì)影響到后續(xù)對(duì)文件的訪問。

注意：read 方法執(zhí)行后，會(huì)把文件指針移動(dòng)到文件的末尾。

示例：

# 1. 打開 - 文件名需要注意大小寫
file = open("README")

# 2. 讀取
text = file.read()
print(text)

# 3. 關(guān)閉
file.close()

在開發(fā)中，通常會(huì)先編寫打開和關(guān)閉的代碼，再編寫中間針對(duì)文件的讀/寫操作！

4、按行讀取文件內(nèi)容

read 方法默認(rèn)會(huì)把文件的所有內(nèi)容一次性讀取到內(nèi)存。

如果文件太大，對(duì)內(nèi)存的占用會(huì)非常嚴(yán)重。

readline 方法可以一次讀取一行內(nèi)容，包含最后的換行符“\n”。方法執(zhí)行后，會(huì)把文件指針移動(dòng)到下一行，準(zhǔn)備再次讀取。

file.readline([size])

其中，file 為打開的文件對(duì)象；size 為可選參數(shù)，用于指定讀取每一行時(shí)，一次最多讀取的字符（字節(jié)）數(shù)。

讀取大文件的正確姿勢(shì)

# 打開文件
file = open("README")
while True:
  # 讀取一行內(nèi)容
  text = file.readline()
  # 判斷是否讀到內(nèi)容
  if not text:
    break
  # 每讀取一行的末尾已經(jīng)有了一個(gè) `\n`
  print(text, end="")
# 關(guān)閉文件
file.close()

示例：

小文件復(fù)制

# 1. 打開文件
file_read = open("README")
file_write = open("README[復(fù)件]", "w")

# 2. 讀取并寫入文件
text = file_read.read()
file_write.write(text)

# 3. 關(guān)閉文件
file_read.close()
file_write.close()

大文件復(fù)制

# 1. 打開文件
file_read = open("README")
file_write = open("README[復(fù)件]", "w")

# 2. 讀取并寫入文件
while True:
  # 每次讀取一行
  text = file_read.readline()

  # 判斷是否讀取到內(nèi)容
  if not text:
    break

  file_write.write(text)

# 3. 關(guān)閉文件
file_read.close()
file_write.close()

對(duì)于按行來讀取文件，還有一個(gè) readlines() 函數(shù)。

readlines() 函數(shù)用于讀取文件中的所有行，它和調(diào)用不指定 size 參數(shù)的 read() 函數(shù)類似，只不過該函數(shù)返回是一個(gè)字符串列表，其中每個(gè)元素為文件中的一行內(nèi)容。

和 readline() 函數(shù)一樣，readlines() 函數(shù)在讀取每一行時(shí)，會(huì)連同行尾的換行符一塊讀取。

5、文件指針

文件指針可以理解為一個(gè)標(biāo)記，它標(biāo)記從哪個(gè)位置開始讀取數(shù)據(jù)。

第一次打開文件時(shí)，通常文件指針會(huì)指向文件的開始位置，當(dāng)執(zhí)行了 read 方法后，文件指針默認(rèn)情況下會(huì)移動(dòng)到讀取內(nèi)容的末尾。

如果執(zhí)行了一次 read 方法，讀取了所有內(nèi)容，那么再次調(diào)用 read 方法，還能夠獲得到內(nèi)容嗎？

答案是不能，第一次讀取之后，文件指針移動(dòng)到了文件末尾，再次調(diào)用不會(huì)讀取到任何的內(nèi)容。

# 首先在 README 文件中寫了8個(gè)1
# 1. 打開 - 文件名需要注意大小寫
file = open("README")
# 2. 讀取
text = file.read()
print(text)
text = file.read()
print("-" * 10)
print(text)
# 3. 關(guān)閉
file.close()
#1111111
#----------
#

6、向文件中寫入數(shù)據(jù)

Python 中的文件對(duì)象提供了 write() 函數(shù)，可以向文件中寫入指定內(nèi)容。該函數(shù)的語法格式如下：

file.write(string)
在寫入文件完成后，一定要調(diào)用 close() 函數(shù)將打開的文件關(guān)閉，否則寫入的內(nèi)容不會(huì)保存到文件中。

這是因?yàn)椋?dāng)我們?cè)趯懭胛募?nèi)容時(shí)，操作系統(tǒng)不會(huì)立刻把數(shù)據(jù)寫入磁盤，而是先緩存起來，只有調(diào)用 close() 函數(shù)時(shí)，操作系統(tǒng)才會(huì)保證把沒有寫入的數(shù)據(jù)全部寫入磁盤文件中。

寫入文件示例：

# 打開文件
f = open("README", "w")

f.write("hello python！\n")
f.write("今天天氣真好")

# 關(guān)閉文件
f.close()

如果向文件寫入數(shù)據(jù)后，不想馬上關(guān)閉文件，也可以調(diào)用文件對(duì)象提供的 flush() 函數(shù)，它可以實(shí)現(xiàn)將緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)寫入文件中。

f = open("a.txt", 'w')
f.write("寫入一行新數(shù)據(jù)")
f.flush()

三、文件/目錄的常用管理操作

在終端 / 文件瀏覽器中可以執(zhí)行常規(guī)的文件 / 目錄管理操作，例如：創(chuàng)建、重命名、刪除、改變路徑、查看目錄內(nèi)容等等。

在 Python 中，如果希望通過程序?qū)崿F(xiàn)上述功能，需要導(dǎo)入 os 模塊。

1、文件操作

2、目錄操作

文件或者目錄的操作都支持相對(duì)路徑和絕對(duì)路徑。

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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