Python 文件及 IO 操作
一、概述
文件操作是编程中的基本任务之一，用于读取、写入和管理文件内容。Python 提供了强大的文件操作功能，通过内置的 open 函数和相关方法，可以轻松地进行文件的读写操作。
二、文件操作的基本步骤
文件操作通常包括以下步骤：
-
打开文件
-
读取或写入文件
-
关闭文件
1. 打开文件
使用 open 函数打开文件，其基本语法如下：
file = open(file_path, mode='r', encoding=None)
-
file_path：文件的路径，可以是相对路径或绝对路径。 -
mode：文件打开模式，默认为'r'（只读模式）。常见的模式有：-
'r'：只读模式，文件必须存在。 -
'w'：写入模式，如果文件存在则覆盖，不存在则创建。 -
'a'：追加模式，如果文件存在则在文件末尾追加内容，不存在则创建。 -
'r+'：读写模式，文件必须存在。 -
'b'：二进制模式，用于处理二进制文件（如图片）。 -
'rb'： 只读方式打开二进制文件 -
'wb'： 覆盖写模式写入二进制文件
-
-
encoding：指定文件的编码格式，如'utf-8'。
2. 读取文件
打开文件后，可以使用以下方法读取文件内容：
-
read()：读取整个文件内容为一个字符串。 -
read(size)：从文件夹中读取size个字符或字节，没有给定读取全部内容 -
readline()：读取文件的一行。 -
readlines()：读取文件的所有行，返回一个列表，每行是一个元素。
示例：读取文件
# 打开文件
file = open('example.txt', 'r', encoding='utf-8')
# 读取整个文件内容
content = file.read()
print(content)
# 关闭文件
file.close()
3. 写入文件
写入文件时，需要指定写入模式（如 'w' 或 'a'），然后使用 write() 或 writelines() 方法。
-
write()：写入字符串内容。 -
writelines()：写入一个字符串列表，每个字符串作为文件的一行。
示例：写入文件
# 打开文件（写入模式）
file = open('example.txt', 'w', encoding='utf-8')
# 写入内容
file.write("Hello, World!\n")
file.write("This is a test file.\n")
# 关闭文件
file.close()
4. 关闭文件
使用 close() 方法关闭文件，释放系统资源。这是一个重要的步骤，确保文件操作完成后释放资源。
三、使用 with 语句
-
为了避免忘记关闭文件，Python 提供了
with语句，又称上下文管理器，可以自动管理文件的打开和关闭。使用with语句可以使代码更加简洁和安全。 -
语法结构：
with open(...) as file pass
示例：使用 with 语句
# 写入文件
def write():
with open('a.txt', 'w', encoding='utf-8') as file:
file.write("Hello, World!\n")
file.write("This is a test file.\n")
# 读取文件
def read():
with open('a.txt', 'r', encoding='utf-8') as file:
content = file.read()
print(content)
# 复制文件
def copy(src,dest):
with open(src,'r',encoding='utf-8') as file:
with open(dest,'w',encoding='utf-8') as file2:
file2.write(file.read())
if __name__ == '__main__':
write()
read()
copy('man.txt','../copy/man.txt')
四、文件操作的常用方法
1. 读取文件
-
逐行读取：使用
for循环逐行读取文件内容。with open('example.txt', 'r', encoding='utf-8') as file: for line in file: print(line.strip()) # 使用 strip() 去掉换行符 -
读取指定行数：使用
readline()或readlines()。with open('example.txt', 'r', encoding='utf-8') as file: first_line = file.readline() # 读取第一行 print(first_line) with open('example.txt', 'r', encoding='utf-8') as file: lines = file.readlines() # 读取所有行 print(lines)
2. 写入文件
-
追加内容：使用
'a'模式追加内容。with open('example.txt', 'a', encoding='utf-8') as file: file.write("This is a new line.\n") -
写入多行：使用
writelines()写入多行内容。lines = ["Line 1\n", "Line 2\n", "Line 3\n"] with open('example.txt', 'w', encoding='utf-8') as file: file.writelines(lines)
3. 文件指针操作
-
seek()：移动文件指针到指定位置。 -
英文占一个字节，中文gbk编码占两个字节，utf-8编码占三个字节
with open('example.txt', 'r', encoding='utf-8') as file: file.seek(10) # 移动指针到第10个字符 content = file.read() print(content) -
tell()：获取当前文件指针的位置。with open('example.txt', 'r', encoding='utf-8') as file: print(file.tell()) # 输出当前指针位置
五、文件操作的注意事项
1. 文件路径
-
相对路径：相对于当前工作目录的路径。
-
绝对路径：从根目录开始的完整路径。
2. 文件编码
-
在读写文件时，指定正确的编码格式非常重要，尤其是处理中文等非ASCII字符时。
-
常用的编码格式有
'utf-8'、'gbk'等。
3. 文件存在性检查
-
在打开文件之前，可以使用
os.path.exists()检查文件是否存在。import os file_path = 'example.txt' if os.path.exists(file_path): with open(file_path, 'r', encoding='utf-8') as file: content = file.read() print(content) else: print("文件不存在")
4. 异常处理
-
在文件操作中，可能会遇到各种异常（如文件不存在、权限不足等）。可以使用
try-except块来捕获和处理这些异常。try: with open('example.txt', 'r', encoding='utf-8') as file: content = file.read() print(content) except FileNotFoundError: print("文件未找到") except Exception as e: print(f"发生错误：{e}")
六、实际应用示例
1. 读取日志文件
创建XX客服管理系统的登录界面，每次登录时，将用户的登录日志写入文件中，并且可以在程序中查看用户的登录日志
# 文件读取
log_file = 'log.txt'
with open(log_file, 'r', encoding='utf-8') as file:
for line in file:
print(line.strip())
# line.strip() 会将空行转换为一个空字符串
⭐-----⭐------⭐--------⭐---------⭐-----------⭐-----------⭐
import time
import os
# 日志文件路径
path = './log.txt'
def write_log(username, login_success):
with open(path, 'a', encoding='utf-8') as file:
logtime = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime(time.time()))
if login_success:
file.write(f'用户名{username}, 登录时间{logtime}, 登录成功\n')
else:
file.write(f'error! 用户名{username}, 登录时间{logtime}, 登录失败\n')
def read_log():
with open(path, 'r', encoding='utf-8') as file:
for line in file:
print(line.strip())
def login():
username = input('请输入用户名：')
pwd = input('请输入密码：')
return username, pwd
def show():
print('输入0退出，输入1查看系统日志')
def main():
while True:
username, pwd = login()
login_success = (username == 'admin' and pwd == '1')
if not login_success:
print('登录失败')
write_log(username, False)
a = input('是否重新登录 (Y/N)：')
if a not in ('y', 'Y'):
break
else:
print('登录成功')
write_log(username, True)
break
show()
while True:
try:
a = int(input('请输入操作数字：'))
if a == 0:
break
elif a == 1:
read_log()
else:
print("无效的操作数字，请重新输入。")
except ValueError:
print("请输入一个有效的数字。")
if __name__ == '__main__':
main()
2. 处理CSV文件
CSV文件是一种常见的数据文件格式，可以使用 csv 模块读取和写入CSV文件。
示例：读取CSV文件
import csv
csv_file = 'data.csv'
with open(csv_file, 'r', encoding='utf-8') as file:
reader = csv.reader(file)
for row in reader:
print(row)
示例：写入CSV文件
import csv
data = [['Name', 'Age'], ['Alice', 25], ['Bob', 30]]
csv_file = 'data.csv'
with open(csv_file, 'w', encoding='utf-8', newline='') as file:
writer = csv.writer(file)
writer.writerows(data)
3. 文件复制
可以使用文件操作实现文件的复制功能。
# 文件的复制
def copy_file(src,dest):
# 打开文件
file1 = open(src,"rb") # 源文件
file2 = open(dest,'wb') # 目标文件
# 文件操作
s = file1.read()
file2.write(s)
# 关闭文件 注意：先打开的后关闭，后打开的先关闭
file2.close()
file1.close()
if __name__ == '__main__':
src = './logo.jpg'
dest = '../copy/logo.jpg' # 上一级目录
copy_file(src,dest)
print('文件复制完毕')
source_file = 'source.txt'
destination_file = 'destination.txt'
with open(source_file, 'r', encoding='utf-8') as src:
content = src.read()
with open(destination_file, 'w', encoding='utf-8') as dest:
dest.write(content)
4. 匹配文本
# 模拟淘宝客服自动回复
需求:淘宝客服为了快速回答买家问题，设置了自动回复的功能，当有买家咨询时，客服自助系统会首先使用提前规划好的内容进行回复请用Python程序实现这一功能
replay.txt:
订单|如果您有任何订单问题，可以登录淘宝账号，点击“我的订单"，查看订单详情
物流|如果您有任何物流问题，可以登录淘宝账号，点击"我的订单"，查看商品物流
账户|如果您有任何账户问题，可以联系淘宝客服，电话:XXXX-XXXXXX
支付|如果您有任何支付问题，可以联系支付宝客服，QQ:xxxxxxx
def find_answer(question):
with open('replay.txt','r',encoding='utf-8') as file:
while True:
line = file.readline()
if line == '':
break
keyword = line.split('|')[0]
replay = line.split('|')[1]
if keyword in question:
return replay
return False
if __name__ == '__main__':
question=input('HI,XXX小好，小蜜在此等主人很久了，有什么烦恼和小蜜说说吧:')
while True:
if question=='bye':
break #退出循环
else:
#开始查找要回复的答案
replay=find_answer(question)
if replay == False :#函数的返回值如果是False
question=input('小蜜不知道你在说什么，您可以问我一些关于订单、物流、支付、账户方面的问题，退出请输入bye:')
else:
print(replay)
question=input('小主，您还可以问一些关于订单、物流、支付、账户方面的问题，退出请输入bye:')
print('小主再见')
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