Python之文件操作

目录

格式化

  • 字符串格式化：将字符串按照一定规格和式样进行规范

    "{}{}{}".format()

  • 数据格式化：将一组数据按照一定规格和式样进行规范：表示、存储、运算等

1. 文件的使用

1.1 何为文件？

  • 文件是数据的抽象和集合

  • 文件是存储在辅助存储器上的数据序列

  • 文件是数据存储的一种形式

  • 文件的展现形态：文本文件和二进制文件

    • 文本文件和二进制文件只是文件的展示方式
    • 本质上，所有文件都是二进制形式存储
    • 形式上，所有文件采用两种方式展示

  • 文本文件

    • 由单一特定编码组成的文件，如 UTF-8 编码
    • 由于存在编码，也被看成是存储着的长字符串
    • 适用于例如： .txt 文件、.py 文件

  • 二进制文件

    • 直接由比特0和1组成，没有同意字符编码
    • 一般存在二进制0和1的组织结构，即文件格式
    • 使用于例如： .png 文件、.avi 文件等

例如：“中国是个伟大的国家！”

  • 文本形式： 中国是个伟大的国家
  • 二进制形式： b' xd6xdoxb9xfalxcaxc7xb8xf6xcexb0xb4xf3 xb5xc4xb9xfalxbcxd2xa3xa1'

1.2 文件的打开和关闭

Python语言文件处理的步骤：打开-操作-关闭

对一个文件，如果不对它进行处理的时候，它体现的是一种文件的存储状态，文件在计算机的硬盘中存储。

如果一个程序想处理一个文件，首先要使这个文件变成占用状态。在占用转态中，一个程序可以唯一地、排他地对文件进行相关处理。

image-20210226101520238

在打开文件后，可以对文件进行数据读入和数据输出，简称为“读文件”和“写文件”。

下面试Python提供的3个常用的读文件函数和3个写文件函数：

# 3个常用的读文件函数
a.read(size)
a.readline(size)
a.readlines(hint)

# 3个常用的写文件函数
a.write(s)
a.awritelines(lines)
a.seek(offset)

文件的打开

<变量名> = open(<文件名>,<打开模式>)
变量名：文件句柄
文件名：文件路径和名称，源文件同目录可省路径
打开模式：文本模式 or 二进制模式

文件路径问题：
windows中文件路径如 D:pythonf.txt 用的是反斜杠 ""，我们在输入文件的路径的使用要将它换成 "/",即 D:/python/f.txt；或者增加一个反斜杠进行转义，即D:pythonf.txt。

无论使用绝对路径还是相对路径，我们最终的目的是要让Python找到这个文件。

文件的打开模式

描述 文件打开模式
'r' 只读模式，默认值，如果文件不存在，返回 FileNotFoundError
'w' 覆盖写模式，文件不存在则创建，存在则完全覆盖
'x' 创建写模式，文件不存在则创建，存在则返回 FileExistsError
'a' 追加写模式，文件不存在则创建，存在则在文件最后追加内容
'b' 二进制文件模式
't' 文本文件模式，默认值
'+' 与 r/w/x/a 一同使用，在原功能基础上增加同时读写功能

现在用一个名为 f.txt 的文件保存：“中国是个伟大的国家！”，然后用文本形式打开这个文件。

tf = open("f.txt","rt",encoding="UTF-8")
print(tf.readline())
tf.close()

文件关闭

<变量名>.close()

如果写的程序中没有关闭文件的操作，在程序执行过程中，文件始终处于打开状态。当程序退出，文件会自动关闭。

1.3 文件内容的读取

Python语言文件读取的3个常用方法：

操作方法 描述
f.read(size=-1) 读入全部内容，如果给出参数，读入前size长度。
f.readline(size=-1) 读入一行内容，如果给出参数，读入该行前size长度
f.readlines(hint=-1) 读入文件所有行，以每行为元素形成列表，如果给出参数，读入前 hint 行

例如：

>>> s = f.read(2)
中国
>>> s = f.readline()
中国是一个伟大的国家！
>>> s = f.readlines()
['中国是一个伟大的国家!']

1.4 文件的全文本操作

全文本处理：

遍历全文本：方法一
fname = input("请输入要打开的文件的路径：")
fo = open(fname,"r")
txt = fo.read()
fo.close()

优点：一次性读入，统一处理
缺点：如果文件特别大，一次性将文件读入内存将会耗费非常大的时间和资源
----------------------------------------------------------------------------

遍历全文本：方法二
fname = input("请输入要打开的文件的路径：")
fo = open(fname,"r",encoding="UTF-8")
# fo.read(2)参数2表示从文件中读入两个字节
txt = fo.read(2)
while txt != "":
    # 对txt进行处理
    txt = fo.read(2)
fo.close()

优点：分阶段按数量读入，逐步处理。对于处理大文件更加可行和有效

逐行处理：
文本文件一般都是分行存储，每一行结尾都会有一个回车到下一行。
对于分行存储的文件，采用逐行遍历的方法更常见：

逐行遍历文件：方法一
fname = input("请输入要打开的文件的路径：")
fo = open(fname,"r",encoding="UTF-8")
for line in fo.readlines():
    print(line)
fo.close()

优点：分行读入，逐行处理

1.5 数据的文件写入

操作方法 描述
f.write(s) 向文件写入一个字符串或者字节流
f.writelines(lines) 将一个元素为字符串的列表写入文件
f.seek(offset) 改变当前文件操作指针的位置，offset含义如下： 0-文件开头；1-当前位置；2-文件结尾

例如：

>>> f.write("中国是一个伟大的国家")
>>> ls = ["中国","法国","美国"]
>>> f.writelines(ls)
中国法国美国
>>> f.seek(0)	#回到文件开头

f.seek()函数的应用：

fo = open("output.txt","w+",encoding="UTF-8")
ls= ["中国","法国","美国"]
fo.writelines(ls)
for line in fo:
    print(line)
fo.close()

当我们运行上述代码，预期可能会输出“中国法国美国”，但是我们没有看到任何输出信息。现在在上面代码中增加一行：

fo = open("output.txt","w+",encoding="UTF-8")
ls= ["中国","法国","美国"]
fo.writelines(ls)
fo.seek(0)
for line in fo:
    print(line)
fo.close()

当我们将信息写入到文件的时候，当前处理文件的指针在文件的最后面。也就是写过信息后，指针指向了文件的最后面，指向下一次可能写入信息的位置。

此时我们再调用 for in 的方式去遍历一行并且打印输出的时候，它指的是从当前位置指向文件的结尾处，取出其中的每一行并且打印出来。在这个时候我们已经写入的信息在指针的上方而不在指针的下方，因此我们之前的6行代码，并不能输出我们已经写过的信息。为了将我们写过的信息输出，需要调整当前写入后的指针回到文件的初始位置。从初始位置开始再进行逐行遍历，这样就能够把文件的全部信息打印输出。

所以加入 fo.seek(0) 表示写入文件之后将指针返回到文件的最开始，从最开始的位置进行文件全文的遍历打印。程序执行完就可以看到“中国法国美国”了

以上内容资料均来源于中国大学MOOC网-北京理工大学Python语言程序设计课程
课程地址：https://www.icourse163.org/course/BIT-268001

【推广】 免费学中医，健康全家人
原文地址：https://www.cnblogs.com/keepcode/p/14445988.html