关于Python的文件操作详解

一、文件的打开和关闭
open()函数
f1 = open(r'd:测试文件.txt', mode='r', encoding='utf-8')content = f1.read()print(content)f1.close()with open(r'd:测试文件.txt', mode='r', encoding='utf-8') as f1:    content = f1.read()    print(content)  
open()内置函数,open底层调用的是操作系统的接口。
f1变量,又叫文件句柄,通常文件句柄命名有f1,fh,file_handler,f_h,对文件进行的任何操作,都得通过文件句柄.方法的形式。
encoding:可以不写。不写参数,默认的编码本是操作系统默认的编码本。windows默认gbk,linux默认utf-8,mac默认utf-8。
mode:可以不写。默认mode='r'。
f1.close()关闭文件句柄。
使用with open()的好处。
优点1:不用手动关闭文件句柄。with open('文件操作的读', encoding='utf-8') as f1:    print(f1.read())    优点2:一个语句可以操作多个文件句柄。with open('文件操作的读', encoding='utf-8') as f1,         open('文件操作的写', encoding='utf-8', mode='w') as f2:    print(f1.read())    f2.write('hahaha')  
绝对路径和相对路径
绝对路径:指的是绝对位置,完整地描述了目标的所在地,所有目录层级关系是一目了然的。比如:c:/users/chris/appdata/local/programs/python/python37/python.exe
相对路径:是从当前文件所在的文件夹开始的路径。
test.txt:是在当前文件夹查找 test.txt 文件。
./test.txt:也是在当前文件夹里查找test.txt文件, ./ 表示的是当前文件夹,可以省略。
../test.txt:从当前文件夹的上一级文件夹里查找 test.txt 文件。 ../ 表示的是上一级文件夹。
demo/test.txt,在当前文件夹里查找demo这个文件夹,并在这个文件夹里查找 test.txt文件。
路径书写的三种方式
\
file = open('c:userschrisdesktoppython基础xxx.txt')
r''
file = open(r'c:userschrisdesktoppython基础xxx.txt')
'/'(推荐)
file = open('c:/users/chris/desktop/python基础/xxx.txt')
常用文件的访问模式
1. 打开文件的模式有(默认为文本模式):
r 只读模式【默认模式,文件必须存在,不存在则抛出异常】w 只写模式【不可读;不存在则创建;存在则清空内容在写入】a 只追加写模式【不可读;不存在则创建;存在则只追加内容】  
2. 对于非文本文件,我们只能使用b模式。注:以b方式打开时,读取到的内容是字节类型,写入时也需要提供字节类型,不能指定编码。
rb 以二进制读取wb 以二进制写入ab 以二进制追加  
3. ‘+’模式(就是增加了一个功能)
r+ 读写【可读,可写】w+ 写读【可写,可读】a+ 写读【可写,可读】  
4. 以bytes类型操作的读写,写读,写读模式
r+b 读写【可读,可写】w+b 写读【可写,可读】a+b 写读【可写,可读】  
5. 关于r+模式:打开一个文件用于读写,文件指针默认将会放在文件的开头。注意:如果在读写模式下,先写后读,那么文件就会出问题,因为默认光标是在文件的最开始,你要是先写,则写入的内容会将原内容覆盖掉,直到覆盖到你写完的内容,然后在从后面开始读取。
# 文件'其他模式'中的内容是:王副班最帅# 1. 先读后写f1 = open('其他模式', encoding='utf-8', mode='r+')content = f1.read()print(content)f1.write('王强强')f1.close()3 2. 先写后读(错误实例)f1 = open('其他模式', encoding='utf-8', mode='r+')f1.write('王强强')content = f1.read()print(content)  # 最帅f1.close()  
二、文件的读取和写入
读取
代码中用到的文件文件操作的读.txt 文件内容如下:
lucy最帅lucy很励志abcdef哈哈哈  
read() 全部读取出来。用rb模式打开,不用写encoding
f1 = open('文件操作的读', encoding='utf-8')content = f1.read()print(content, type(content))f1.close()f1 = open(r'c:userslenovodesktop编码进阶.png', mode='rb')content = f1.read()print(content)f1.close()  
read(n) 按照字符读取(r模式),按照字节读取(rb模式)。
f1 = open('文件操作的读', encoding='utf-8')content = f1.read(6)print(content)  # lucy最帅f1.close()  
readline() 读取一行。
f1 = open('文件操作的读', encoding='utf-8')print(f1.readline().strip())  # lucy最帅print(f1.readline())  # lucy很励志f1.close()  
readlines() 返回一个列表,列表中的每个元素是原文件的每一行。如果文件很大,占内存,容易崩盘。
f1 = open('文件操作的读', encoding='utf-8')li = f1.readlines()print(li)  # ['lucy最帅', 'lucy很励志', 'abcdef', '哈哈哈']f1.close()  
for 循环读取。文件句柄是一个迭代器。特点是每次循环只在内存中占一行的数据,非常节省内存。
f1 = open('文件操作的读', encoding='utf-8')for line in f1:    print(line.strip())f1.close()  
写入
模式
没有文件,则创建文件,写入内容;如果文件存在,先清空原文件内容,在写入新内容。
f1 = open('文件操作的写', encoding='utf-8', mode='w')f1.write('lucy真帅')f1.close()  
wb模式
f1 = open(r'c:userslenovodesktop编码进阶.png', mode='rb')content = f1.read()f1.close()f2 = open('图片.jpg', mode='wb')f2.write(content)f2.close()  
关于清空
关闭文件句柄,再次以w模式打开此文件时,才会清空。
指针定位
tell() 方法用来显示当前指针的位置。
f = open('test.txt')print(f.read(10))  # read 指定读取的字节数print(f.tell())    # tell()方法显示当前文件指针所在的文字f.close()  
seek(offset,whence)方法用来重新设定指针的位置。
offset:表示偏移量
whence:只能传入012中的一个数字。
0表示从文件头开始
1表示从当前位置开始
2 表示从文件的末尾开始
f = open('test.txt','rb')  # 需要指定打开模式为rb,只读二进制模式print(f.read(3))print(f.tell())f.seek(2,0)   # 从文件的开头开始,跳过两个字节print(f.read())f.seek(1,1) # 从当前位置开始,跳过一个字节print(f.read())f.seek(-4,2) # 从文件末尾开始,往前跳过四个字节print(f.read())f.close()  
三、实现文件拷贝功能
import osfile_name = input('请输入一个文件路径:')if os.path.isfile(file_name):    old_file = open(file_name, 'rb')  # 以二进制的形式读取文件    names = os.path.splitext(file_name)    new_file_name = names[0] + '.bak' + names[1]    new_file = open(new_file_name, 'wb')  # 以二进制的形式写入文件    while true:        content = old_file.read(1024)  # 读取出来的内容是二进制        new_file.write(content)        if not content:            break    new_file.close()    old_file.close()else:    print('您输入的文件不存在')  
四、csv文件的读写
csv文件
csv文件:comma-separated values,中文叫逗号分隔值或者字符分割值,其文件**以纯文本的形式存储表格数据。**可以把它理解为一个表格,只不过这个表格是以纯文本的形式显示的,单元格与单元格之间,默认使用逗号进行分隔;每行数据之间,使用换行进行分隔。
name,age,scorezhangsan,18,98lisi,20,99wangwu,17,90jerry,19,95  
python中的csv模块,提供了相应的函数,可以让我们很方便的读写csv文件。
csv文件的写入
import csv# 以写入方式打开一个csv文件file = open('test.csv','w')# 调用writer方法,传入csv文件对象,得到的结果是一个csvwriter对象writer = csv.writer(file)# 调用csvwriter对象的writerow方法,一行行的写入数据writer.writerow(['name', 'age', 'score'])# 还可以调用writerows方法,一次性写入多行数据writer.writerows([['zhangsan', '18', '98'],['lisi', '20', '99'], ['wangwu', '17', '90'], ['jerry', '19', '95']])file.close()  
csv文件的读取
import csv# 以读取方式打开一个csv文件file = open('test.csv', 'r')# 调用csv模块的reader方法,得到的结果是一个可迭代对象reader = csv.reader(file)# 对结果进行遍历,获取到结果里的每一行数据for row in reader:    print(row)file.close()  
五、将数据写入内存
除了将数据写入到一个文件以外,我们还可以使用代码,将数据暂时写入到内存里,可以理解为数据缓冲区。python中提供了stringio和bytesio这两个类将字符串数据和二进制数据写入到内存里。
stringio
stringio可以将字符串写入到内存中,像操作文件一下操作字符串。
from io import stringio# 创建一个stringio对象f = stringio()# 可以像操作文件一下,将字符串写入到内存中f.write('hello')f.write('good')# 使用文件的 readline和readlines方法,无法读取到数据# print(f.readline())# print(f.readlines())# 需要调用getvalue()方法才能获取到写入到内存中的数据print(f.getvalue())f.close()copy  
bytesio
如果想要以二进制的形式写入数据,可以使用bytesio类,它的用法和stringio相似,只不过在调用write方法写入时,需要传入二进制数据。
from io import bytesiof = bytesio()f.write('你好'.encode('utf-8'))f.write('中国'.encode('utf-8'))print(f.getvalue())f.close()  
六、sys模块的使用
sys.stdin 接收用户的输入,就是读取键盘里输入的数据,默认是控制台。input方法就是读取 sys.stdin 里的数据。
import syss_in = sys.stdinwhile true:    content = s_in.readline().rstrip('')    if content == '':        break    print(content)  
sys.stdout 标准输出,默认是控制台
import sysm = open('stdout.txt', 'w', encoding='utf8')sys.stdout = mprint('hello')print('yes')print('good')m.close()  
运行结果:生成一个stdout.txt文件,文件内容如下:
helloyesgood  
sys.stderr 错误输出,默认是控制台
import sysx = open('stderr.txt', 'w', encoding='utf8')sys.stderr = xprint(1 / 0)x.close()  
运行结果:生成一个stderr.txt文件,文件内容如下:
traceback (most recent call last):  file e:/python基础/demo.py, line 4, in     print(1 / 0)zerodivisionerror: division by zero  
七、序列化和反序列化
通过文件操作,我们可以将字符串写入到一个本地文件。但是,如果是一个对象(例如列表、字典、元组等),就无法直接写入到一个文件里,需要对这个对象进行序列化,然后才能写入到文件里。
序列化:将数据从内存持久化保存到硬盘的过程
反序列化:将数据从硬盘加载到内存的过程
python 里存入数据只支持存入字符串和二进制
json:将python里的数据(str/list/tuple/dict/int/float/bool/none)等转换成为对应的json
pickle:将python里任意的对象转换成为二进制
python中提供了json和pickle两个模块用来实现数据的序列化和反序列化。
json模块
json(javascriptobjectnotation, js对象简谱)是一种轻量级的数据交换格式,它基于 ecmascript 的一个子集,采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据。json的本质是字符串,区别在于json里要是用双引号表示字符串。
使用json实现序列化
1、dumps方法的作用是把对象转换成为字符串,它本身不具备将数据写入到文件的功能。
import jsonfile = open('names.txt', 'w')names = ['zhangsan', 'lisi', 'wangwu', 'jerry', 'henry', 'merry', 'chris']# file.write(names)  出错,不能直接将列表写入到文件里# 可以调用 json的dumps方法,传入一个对象参数result = json.dumps(names)# dumps 方法得到的结果是一个字符串print(type(result))  # # 可以将字符串写入到文件里file.write(result)file.close()  
2、dump方法可以在将对象转换成为字符串的同时,指定一个文件对象,把转换后的字符串写入到这个文件里。
import jsonfile = open('names.txt', 'w')names = ['zhangsan', 'lisi', 'wangwu', 'jerry', 'henry', 'merry', 'chris']# dump方法可以接收一个文件参数,在将对象转换成为字符串的同时写入到文件里json.dump(names, file)file.close()  
使用json实现反序列化
1、loads方法需要一个字符串参数,用来将一个字符串加载成为python对象。
import json# 调用loads方法,传入一个字符串,可以将这个字符串加载成为python对象result = json.loads('[zhangsan, lisi, wangwu, jerry, henry, merry, chris]')print(type(result))  #   
2、load方法可以传入一个文件对象,用来将一个文件对象里的数据加载成为python对象。
import json# 以可读方式打开一个文件file = open('names.txt', 'r')# 调用load方法,将文件里的内容加载成为一个python对象result = json.load(file)print(result)file.close()  
pickle模块
和json模块类似,pickle模块也有dump和dumps方法可以对数据进行序列化,同时也有load和loads方法进行反序列化。区别在于,json模块是将对象转换成为字符串,而pickle模块是将对象转换成为二进制。
pickle模块里方法的使用和json里方法的使用大致相同,需要注意的是,pickle是将对象转换成为二进制,所以,如果想要把内容写入到文件里,这个文件必须要以二进制的形式打开。
使用pickle模块实现序列号
1、dumps方法将python数据转换成为二进制
import picklenames = ['张三', '李四', '杰克', '亨利']b_names = pickle.dumps(names)# print(b_names)file = open('names.txt', 'wb')file.write(b_names)  # 写入的是二进制,不是存文本file.close()  
2、dump方法将python数据转换成为二进制,同时保存到指定文件
import picklenames = ['张三', '李四', '杰克', '亨利']file2 = open('names.txt', 'wb')pickle.dump(names, file2)file2.close()  
使用pickle模块实现反序列号
1、loads方法,将二进制加载成为python数据
import picklefile1 = open('names.txt', 'rb')x = file1.read()y = pickle.loads(x)print(y)file1.close()  
2、load方法,读取文件,并将文件的二进制内容加载成为python数据
import picklefile3 = open('names.txt', 'rb')z = pickle.load(file3)print(z)  
json与pickle区别
json模块:
将对象转换成为字符串,不管是在哪种操作系统,哪种编程语言里,字符串都是可识别的。
json就是用来在不同平台间传递数据的。
并不是所有的对象都可以直接转换成为一个字符串,下标列出了python对象与json字符串的对应关系。
python json
dict object
list,tuple array
str string
int,float number
true true
false false
none null
如果是一个自定义对象,默认无法装换成为json字符串,需要手动指定jsonencoder.
如果是将一个json串重新转换成为对象,这个对象里的方法就无法使用了。
import jsonclass myencode(json.jsonencoder):  def default(self, o):      # return {name:o.name,age:o.age}      return o.__dict__class person(object):  def __init__(self, name, age):      self.name = name      self.age = age    def eat(self):        print(self.name+'正在吃东西')p1 = person('zhangsan', 18)# 自定义对象想要转换成为json字符串,需要给这个自定义对象指定jsonencoderresult = json.dumps(p1, cls=myencode)print(result)  # {name: zhangsan, age: 18}# 调用loads方法将对象加载成为一个对象以后,得到的结果是一个字典p = json.loads(result)print(type(p))  
pickle模块:
pickle序列化是将对象按照一定的规则转换成为二进制保存,它不能跨平台传递数据。
pickle的序列化会将对象的所有数据都保存。


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