第41讲 基本文件操作(和猫妹学Python)

小朋友们好，大朋友们好！

我们今天基本文件操作，要学习的内容如下：

什么是文件，什么是目录

创建和打开文件

关闭文件

with语句打开文件

写入文件内容

读取文件

什么是文件，什么是目录

文件是计算机存储信息的一种形式，不同文件后缀表示不同文件类型。

比如一张图片、一首歌曲、一段文字、一段视频都是文件，它们的存储格式不同。

不同文件的后缀表示计算机对其读写时，要符合特定的语法，这种语法由文件的后缀决定。

目录又称文件夹，是一个容器，它里面可以包含文件和目录。

文件有多种分类方式。

按照存储类型可以分为二进制文件和非二进制文件。

前者比如一张图片、一首歌曲等，这些内容是给计算机看的，我们看原始二进制文件看不懂。

后者比如文本文件等，我们可以看得懂的。

创建和打开文件

Python可以通过内置的open函数打开文件，格式如下：

file=open(filename[,mode[,buffering[,encoding]]])

file：被创建的文件对象

filename：要创建或打开的文件，需要用单引号或双引号括起来

mode：可选参数，用于指定文件的打开模式，见mode.txt

buffer：可选参数，用于指定读写文件的模式，为0表达式不缓冲，值为1表达式缓冲，值大于1表示缓冲区大小。默认缓冲模式

encoding：可选参数，指定了文件的编码方式

mode.txt内容如下：

r:只读模式打开文件，文件的指针将会放在文件的开头。默认

rb:同r，只是对象是二进制文件。

r+:打开文件后，可以读取文件，也可以写入文件，写入文件从头开始写，会覆盖之前文件。

rb+:同r+，只是对象是二进制文件。

以上操作，要求文件必须存在。

w:只写模式打开文件。

wb:同w，只是对象是二进制文件。

w+:打开文件后先清空文件，对这个空文件有读写权限。

wb+:同w+，只是对象是二进制文件。

以上操作，文件存在则覆盖，否则创建文件。

a:以追加模式打开一个文件，如果该文件存在，文件指针定位在文件的末尾。否则，创建新文件并写入。

ab:同a，只是对象是二进制文件。

a+:以读写模式打开一个文件，如果该文件存在，文件指针定位在文件的末尾。否则，创建新文件用于读写。

ab+:同a+，只是对象是二进制文件。

猫妹的测试代码41.2.1.py

print('打开一个不存在的文件会报错')
print('mode:默认r,表示只读，不存在会报错')
file=open('test.txt')

猫妹的测试代码41.2.2.py

print('mode:w,存在则覆盖，不存在则新建')
file=open('test.txt','w')

猫妹的测试代码41.2.3.py

print('mode:a,追加方式打开')
file=open('test.txt','a')

猫妹的测试代码41.2.4.py

print('mode:rb,只读方式打开二进制文件')
file=open('test.jpg','rb')

猫妹的测试代码41.2.5.py

print('mode:w,存在则覆盖，不存在则新建')
file=open('test.jpg','wb')
print(file)

打开文件时，可以通过encoding指定编码方式。

open默认使用gbk编码方式打开文件，当被打开的文件不是gbk编码时，可以通过encoding指定与其一致的编码方式。

猫妹的测试代码41.2.6.py

print('默认方式(r,encoding=gbk)打开gbk.txt')
file1=open('gbk.txt')
str1=file1.read()
print(str1)

print('这种方式(r,encoding=utf-8)打开utf-8')
file2=open('utf-8.txt',encoding='utf-8')
str2=file2.read()
print(str2)

关闭文件

自打开文件后，需要及时关闭，以免对文件造成破坏。

关闭文件的close方法，其中file为打开的file对象：

file.close()

注：close方法先刷新缓冲区中还没有写入的信息，然后再关闭文件。

with语句打开文件

打开文件后，需要关闭。如果忘了，可能存在隐患。

为了避免此类问题，可以使用with语句打开文件，语法如下：

with expression as target：

with-body

expression：制定一个表达式，可以是打开文件的open函数

target：这里指定一个变量，并将expression的结果保存到该变量中

with-body：用于指定with语句体，可以是执行with语句后相关的一些操作，可以用pass语句代替

猫妹的测试代码见41.4.1.py

with open('test.txt','a') as file:
    pass
    

写入文件内容

可以使用write方法向文件写入内容，其中file为打开的file对象，string为要写入的字符串：

file.write(string)

注：在调用write()方法之前，确定打开文件方式是可写的，w(可写)或a(追加)，否则会抛出异常。

猫妹的测试代码见41.5.1.py

print('open打开文件(mode:w,可写方式打开，写入内容覆盖之前内容)')
file=open('test.txt','w')

print('open打开文件(mode:a,追加方式打开)')
#file=open('test.txt','a')

print('使用write方法写入内容')
file.write('和猫妹学Python')

print('使用close方法关闭文件')
file.close()

猫妹的测试代码见41.5.2.py

print('open打开文件(mode:w,可写方式打开，写入内容覆盖之前内容)')
file=open('test.txt','w')

print('open打开文件(mode:a,追加方式打开)')
#file=open('test.txt','a')

print('使用write方法写入内容')
file.write('和猫妹学Python')

print('使用flush方法刷新文件')
file.flush()

读取文件

打开文件后，可以读取内容。有多种方法，可读取指定字符，可读取一行，可读取多行。

读取指定字符：

file.read([size])

file：打开文件对象

size：可选参数，用于读取的字符个数。可以省略，表示读取所有

使用read方法时，打开模式为r(只读)或r+(读写)，否则会异常。

猫妹的测试代码见41.6.1.py

with open('咏鹅.txt','r') as file:
##    str1=file.read(11)
    str1=file.read()
    print(str1)
'''
鹅鹅鹅，
曲项向天歌。
白毛浮绿水，
红掌拨清波。
'''

使用read方法时。默认是从文件开头读取的。

如果想读取部分内容，又不想从头开始，可以使用seek方法：

file.seek(offset[,whence])

file：已经打开的文件对象

offset：用于指定移动的字符个数，具体位置和whence有关

whence：用于指定从什么位置开始计算，0表示文件开头，1表示当前位置，2表示文件尾部，默认0

猫妹的测试代码见41.6.2.py

with open('咏鹅.txt','r') as file:
    file.seek(24)
##    file.seek(22)
    str1=file.read(13)
    print(str1)

使用seek方法时，如果是gbk编码，offset值是一个汉字(包含标点)占两个字符计算。采用utf-8编码，一个汉字占三个字符。

不论何种编码，英文和数字都是占用一个字符计算。

读取一行，file.readline()

猫妹的测试代码见41.6.3.py

with open('咏鹅.txt','r') as file:
    while True:
        str1=file.readline()
        print(str1)
        if str1 == '':
            break

读取所有行，file.readlines()，返回的是字符列表，每个元素为文件的一行内容

猫妹的测试代码见41.6.4.py

with open('咏鹅.txt','r') as file:
    str1=file.readlines()
    print(str1)

猫妹的测试代码见41.6.5.py

with open('咏鹅.txt','r') as file:
    str1=file.readlines()
    for l in str1:
        print(l)