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）。
open函数
1.open函数： file=open(filename, encoding='utf-8')，open()函数是Python内置的用于对文件的读写操作，返回的是文件的流对象（而不是文件本身，所以使用的方法都是流对象的方法）。使用这个函数时可以指定encoding参数（Python2.7中不支持），因为Python代码在不同的平台环境中使用的默认编码方式不同，有可能会发生编译出错的问题。
2. filename参数：在open中的文件名参数filename中，包含的路径表示虽然可以根据不同的环境使用斜杠和反斜杠，但在Python中表路径时，斜杠都是正确的。
3. 文件操作对象file：流对象file，即open的默认模式下的返回值。使用for循环对对象file进行迭代时，每次迭代都会自动分离出一行（效果相当于对readlines结果的for循环遍历）：
- file.name：获取文件的文件名（包含路径），即传入open文件名参数。
- file.encoding：获取文件的编码方式。
- file.mode：获取文件的访问方式，若没有指定这个参数，open的默认访问方式为只读“r”，更多访问方式见下表。
- file.closed：返回文件是否关闭的状态。
- file.close()：关闭文件（使用完一定及时使用这个函数关闭文件并释放系统资源）。
- file.read(size/n)：从当前定位（一般就是文件开始处）获取文件内容，返回整个文件内容的字符串（此时定位在文件尾，若再使用read()方法，会返回空字符串，因为已经到文件尾了），若指定了需要获取的字符数n（较低版本则是指定字节数size），可以给read方法传入参数，比如：read(3)表示从当前定位往后读取3个字符，则返回指定字符数的字符串。注意不能从一个字符的中间字节处读取，因为有的字符（比如中文）的表示不止一个字节，而定位是以字节来计算位置的，read()是以字符来计数的。
- file.seek(offset, whence=0)：使定位到特定字节处（若使用read()方法读完文件后还想再读取一次文件，可以使用seek(0)重新定位到文件开始处再读取），whence取值有0、1和2，0是默认值，表示文件头，1表示当前位置，2表示文件尾，例如file.seek(3, 1)表示定位到从当前位置往后三个字节处，file.seek(-5, 2)表示定位到从文件尾往前5个字节处。
- file.tell()：返回当前定位的字节位置。
- file.readline()：读取文件中的一行，并定位到下一行的开始处。
- file.readlines()：读取文件中的所有行，返回所有行为元素组成的列表。
- file.write(s)：将字符串写入到文件中，返回写入的字符数。
- file.writelines(lines)：将一个字符串列表写入文件，如果需要换行，则需要自己在每个字符串后面加上换行符。
要以读文件的模式打开一个文件对象，使用Python内置的open()函数，传入文件名和标示符：
f = open(’/Users/michael/test.txt’, ‘r’)
标示符’r’表示读，这样，我们就成功地打开了一个文件。
如果文件不存在，open()函数就会抛出一个IOError的错误，并且给出错误码和详细的信息告诉你文件不存在：
f=open(’/Users/michael/notfound.txt’, ‘r’)
Traceback (most recent call last):
File “”, line 1, in
FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: ‘/Users/michael/notfound.txt’
如果文件打开成功，接下来，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：
f.read()
‘Hello, world!’
最后一步是调用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：
f.close()
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：
| 模式 | 描述 |
|---|---|
| t | 文本模式 (默认)。 |
| x | 写模式，新建一个文件，如果该文件已存在则会报错。 |
| b | 二进制模式。 |
| + | 打开一个文件进行更新(可读可写)。 |
| U | 通用换行模式（不推荐）。 |
| 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。一般用于非文本文件如图片等。 |
| 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。一般用于非文本文件如图片等。 |
| 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。一般用于非文本文件如图片等。 |
| 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。一般用于非文本文件如图片等。 |
| 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。 |
with创建临时运行环境
作用：with用于创建一个临时的运行环境，运行环境中的代码执行完后自动安全退出环境。
文件操作：使用open进行文件操作使建议使用with创建运行环境，可以不用close()方法关闭文件，无论在文件使用中遇到什么问题都能安全的退出，即使发生错误，退出运行时环境时也能安全退出文件并给出报错信息。
with open(’/path/to/file’, ‘r’) as f:
print(f.read())
这和前面的try … finally是一样的，但是代码更佳简洁，并且不必调用f.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
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
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’)
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
总结：以后读写文件都使用with open语句，不要再像以前那样用f = open()这种语句了
# 使用with创建运行时环境
with open('xxx.text', encoding='utf-8') as file:
file_content = file.read()
file.seek(0)
file_ten_characters = file.read(10)
print(file_content)
print(file_ten_characters)
#执行完with中的代码后自动退出运行时环境