Python从入门到精通八：Python文件操作

文件的编码

思考：计算机只能识别：0和1，那么我们丰富的文本文件是如何被计算机识别，并存储在硬盘中呢？

答案：使用编码技术（密码本）将内容翻译成0和1存入。

编码技术即：翻译的规则，记录了如何将内容翻译成二进制，以及如何将二进制翻译回可识别内容。

计算机中有许多可用编码：

  • UTF-8
  • GBK
  • Big5
  • 等

不同的编码，将内容翻译成二进制也是不同的。

编码有许多，所以要使用正确的编码， 才能对文件进行正确的读写操作呢。

如上，如果你给喜欢的女孩发送文件，使用编码A进行编码（内容转二进制）。

女孩使用编码B打开文件进行解码（二进制反转回内容）

自求多福吧。

查看文件编码

我们可以使用Windows系统自带的记事本，打开文件后，即可看出文件的编码是什么：

UTF-8是目前全球通用的编码格式

除非有特殊需求，否则，一律以UTF-8格式进行文件编码即可。

总结：

1. 什么是编码？

编码就是一种规则集合，记录了内容和二进制间进行相互转换的逻辑。

编码有许多中，我们最常用的是UTF-8编码

2. 为什么需要使用编码？

计算机只认识0和1，所以需要将内容翻译成0和1才能保存在计算机中。

同时也需要编码， 将计算机保存的0和1，反向翻译回可以识别的内容。

文件的读取

学习目标：

  • 了解文件操作的作用
  • 掌握文件的打开、读取、关闭操作
     

什么是文件

内存中存放的数据在计算机关机后就会消失。要长久保存数据，就要使用硬盘、光盘、U 盘等设备。为了便于数据的管理和检索，引入了“文件”的概念。

一篇文章、一段视频、一个可执行程序，都可以被保存为一个文件，并赋予一个文件名。操作系统以文件为单位管理磁盘中的数据。一般来说，文件可分为文本文件、视频文件、音频文件、图像文件、可执行文件等多种类别。

文件操作包含哪些内容呢？

在日常生活中，文件操作主要包括打开、关闭、读、写等操作。

文件的操作步骤

想想我们平常对文件的基本操作，大概可以分为三个步骤（简称文件操作三步走）：

① 打开文件

② 读写文件

③ 关闭文件

注意：可以只打开和关闭文件，不进行任何读写

open()打开函数

在Python，使用open函数，可以打开一个已经存在的文件，或者创建一个新文件，语法如下

open(name, mode, encoding)

name：是要打开的目标文件名的字符串(可以包含文件所在的具体路径)。

mode：设置打开文件的模式(访问模式)：只读、写入、追加等。

encoding:编码格式（推荐使用UTF-8）

示例代码：

f = open('python.txt', 'r', encoding=”UTF-8)
# encoding的顺序不是第三位，所以不能用位置参数，用关键字参数直接指定

注意：此时的`f`是`open`函数的文件对象，对象是Python中一种特殊的数据类型，拥有属性和方法，可以使用对象.属性或对象.方法对其进行访问，后续面向对象课程会给大家进行详细的介绍。
 

mode常用的三种基础访问模式

读操作相关方法

read()方法：

文件对象.read(num)

num表示要从文件中读取的数据的长度（单位是字节），如果没有传入num，那么就表示读取文件中所有的数据。

readlines()方法：

readlines可以按照行的方式把整个文件中的内容进行一次性读取，并且返回的是一个列表，其中每一行的数据为一个元素。

f = open('python.txt')
content = f.readlines()# ['hello world\n', 'abcdefg\n', 'aaa\n', 'bbb\n', 'ccc']
print(content)# 关闭文件
f.close()

readline()方法：一次读取一行内容

f = open('python.txt')content = f.readline()
print(f'第一行：{content}')content = f.readline()
print(f'第二行：{content}')# 关闭文件
f.close()

for循环读取文件行

for line in open("python.txt", "r"):print(line)# 每一个line临时变量，就记录了文件的一行数据

close() 关闭文件对象

f = open("python.txt", "r")f.close()# 最后通过close，关闭文件对象，也就是关闭对文件的占用
# 如果不调用close,同时程序没有停止运行，那么这个文件将一直被Python程序占用。

with open 语法

with open("python.txt", "r") as f:f.readlines()# 通过在with open的语句块中对文件进行操作
# 可以在操作完成后自动关闭close文件，避免遗忘掉close方法

操作汇总

总结：

1. 操作文件需要通过open函数打开文件得到文件对象

2. 文件对象有如下读取方法：

  • read()
  • readline()
  • readlines()
  • for line in 文件对象

3. 文件读取完成后，要使用文件对象.close()方法关闭文件对象，否则文件会被一直占用

文件的写入

写操作快速入门

案例演示：

# 1. 打开文件
f = open('python.txt', 'w')# 2.文件写入
f.write('hello world')# 3. 内容刷新
f.flush()

注意：

直接调用write，内容并未真正写入文件，而是会积攒在程序的内存中，称之为缓冲区

当调用flush的时候，内容会真正写入文件

这样做是避免频繁的操作硬盘，导致效率下降（攒一堆，一次性写磁盘）

写操作注意

  • 文件如果不存在，使用”w”模式，会创建新文件
  • 文件如果存在，使用”w”模式，会将原有内容清空
     

总结：

1. 写入文件使用open函数的”w”模式进行写入

2. 写入的方法有：

  • wirte()，写入内容
  • flush()，刷新内容到硬盘中

3. 注意事项：

  • w模式，文件不存在，会创建新文件
  • w模式，文件存在，会清空原有内容
  • close()方法，带有flush()方法的功能
     

文件的追加

追加写入操作快速入门

案例演示：

# 1. 打开文件，通过a模式打开即可
f = open('python.txt', 'a')# 2.文件写入
f.write('hello world')# 3. 内容刷新
f.flush()

注意：

a模式，文件不存在会创建文件

a模式，文件存在会在最后，追加写入文件

总结：

1. 追加写入文件使用open函数的”a”模式进行写入

2. 追加写入的方法有（和w模式一致）：

  • wirte()，写入内容
  • flush()，刷新内容到硬盘中

3. 注意事项：

  • a模式，文件不存在，会创建新文件
  • a模式，文件存在，会在原有内容后面继续写入
  • 可以使用”\n”来写出换行符
     

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