python 文件操作

文件常用IO操作

open 打开
read 读取
write 写入
close 关闭
readline 行读取
readlines 多行读取
seek 文件指针操作
tell 指针位置

打开操作

open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)
打开一个文件,返回一个文件对象(流对象)和文件描述符。开发文件失败,则返回异常

基本使用:创建一个文件,然后打开它,用完关闭

f = open("data.txt")
print(f.read())
f.close()

文件操作中,最常用的操作就是读和写。文件访问的模式有两种:文本模式和二进制模式,不同模式下,操作函数不尽相同,表现的结果也不一样。

open的参数

file

打开或者要创建的文件名,如果不指定路径,默认是当前路径

mode模式

描述字符 意义
r 缺省的,表示只读打开
w 只写打开
x 创建并写入一个新文件
a 写入打开,如果文件存在,则追加
b 二进制模式
t 缺省的,文本模式
+ 读写打开一个文件,给原来只读,只写方式打开提供缺失的读或者写能力
 # r模式
f = open('test') # 只读还是只写? 
f.read()
f.write('abc') #报错没有写权限
f.close()  

f = open('test', 'r') # 只读 
f.write('abc')
f.close()

f = open('test1', 'r') # 只读,文件不存在

# w模式
f = open('test','w') # 只写打开 
f.write('abc')
f.close()

cat test 
--> abc

f = open('test', mode='w')
f.close()

cat test  #没内容,说明覆盖了

f = open('test1', mode='w')
f.write('123')
f.close()

cat test1   #说明w 还有创建文件的能力
--> 123

open默认是只读模式r打开已经存在的文件。
r 只读打开文件,如果使用write方法,会抛异常。 如果文件不存在,抛出FileNotFoundError异常
w 表示只写方式打开,如果读取则抛出异常 如果文件不存在,则直接创建文件 如果文件存在,则清空文件内容

f = open('test2','x')
f.read() # 报错not readable  没有读权限
f.write('abcd')
f.close()
f = open('test2','x') # 报错 File exists: 'test2'  不能覆盖原文件

x 文件不存在,创建文件,并只写方式打开
文件存在,抛出FileExistsError异常

f = open('test2','a') #说明 可以覆盖  还可以追加内容
#f.read() # 报错not readable  没有读的权限
f.write('abcde') 
f.close()

cat test2
--> abcdabcde

f = open('test2','a')
f.write('\n hello')
f.close()

cat test2
-->abcdabcde
--> hello

f = open('test3','a')
f.write('test3')
f.close()

a 文件存在,只写打开,追加内容 文件不存在,则创建后,只写打开,追加内容
r是只读,wxa都是只写。 wxa都可以产生新文件,w不管文件存在与否,都会生成全新内容的文件;a不管文件是
否存在,都能在打开的文件尾部追加;x必须要求文件事先不存在,自己造一个新文件
文本模式t 字符流,将文件的字节按照某种字符编码理解,按照字符操作。open的默认mode就是rt。 二进制模式b 字节流,将文件就按照字节理解,与字符编码无关。二进制模式操作时,字节操作使用bytes类型

f = open("test3",'rb') # 二进制只读 
s = f.read()
print(type(s)) # bytes
print(s)
f.close() # 关闭文件
f = open("test3",'wb') # IO对象 
s = f.write("翟坤".encode())
print(s) # 是什么
f.close()
f = open("test3",'r+')
s = f.read()
f.write("翟坤翟坤") 
print(f.read()) # 没有显示,因为没有close,还在缓存中。
f.close()

f = open("test3",'r+')
s = f.write("magedu") #
print(f.read())
f.close()

cat test3
--> magedu教育翟坤翟坤

f = open('test3', 'a+')
f.write('mag')
f.read()
f.close()

cat test3
-->magedu教育翟坤翟坤mag

f = open('test3', 'a+')
f.write('edu')
f.close()

cat test3
-->magedu教育翟坤翟坤magedu

f = open('test3', 'x+') #
f = open('test4', 'x+') #
f.write('python')
f.read()
f.close()

#f = open('test3', 'x+') # 报错,文件已存在
f = open('test4', 'x+') #
f.write('python')
f.read()
f.close()

cat test4
--> python

+ 为r、w、a、x提供缺失的读或写功能,但是,获取文件对象依旧按照r、w、a、x自己的特征。 +不能单独使用, 可以认为它是为前面的模式字符做增强功能的。

文件指针

上面的例子中,已经说明了有一个指针。

文件指针,指向当前字节位置

mode=r,指针起始在0 mode=a,指针起始在EOF

tell() 显示指针当前位置
seek(offset[, whence]) 移动文件指针位置。offest偏移多少字节,whence从哪里开始。

文本模式下 whence 0 缺省值,表示从头开始,offest只能正整数 whence 1 表示从当前位置,offest只接受0 whence 2 表示从EOF开始,offest只接受0

 # 文本模式
f = open('test4','r+') f.tell() # 起始
f.read()
f.tell() # EOF
f.seek(0) # 起始
f.read()
f.seek(2,0)
f.read()
f.seek(2,0)
f.seek(2,1) # offset必须为0 
f.seek(2,2) # offset必须为0 
f.close()
# 中文
f = open('test4','w+') 
f.write('你好你好') 
f.tell()
f.close()
f = open('test4','r+') 
f.read(2)
f.seek(1)
f.tell()
f.read() #
f.seek(2) # f.seek(3) f.close()

文本模式支持从开头向后偏移的方式。 whence为1表示从当前位置开始偏移,但是只支持偏移0,相当于原地不 动,所以没什么用。 whence为2表示从EOF开始,只支持偏移0,相当于移动文件指针到EOF。 seek是按照字节偏 移的。
二进制模式下 whence 0 缺省值,表示从头开始,offest只能正整数 whence 1 表示从当前位置,offest可正可负 whence 2 表示从EOF开始,offest可正可负

# 二进制模式
f = open('test4','rb+')
f.tell() # 起始
f.read()
f.tell() # EOF
f.write(b'abc')
f.seek(0) # 起始
f.seek(2,1) # 从当前指针开始,向后2 
f.read()
f.seek(-2,1) # 从当前指针开始,向前2
f.seek(2,2) # 从EOF开始,向后2 
f.seek(0)
f.seek(-2,2) # 从EOF开始,向前2 
f.read()
f.seek(-20,2) # OSError
f.close() 

二进制模式支持任意起点的偏移,从头、从尾、从中间位置开始。 向后seek可以超界,但是向前seek的时候,不 能超界,否则抛异常。

buffering:缓冲区

-1 表示使用缺省大小的buffer。如果是二进制模式,使用io.DEFAULT_BUFFER_SIZE值,默认是4096或者8192。
如果是文本模式,如果是终端设备,是行缓存方式,如果不是,则使用二进制模式的策略。

  • 0 只在二进制模式使用,表示关buffer
  • 1 只在文本模式使用,表示使用行缓冲。意思就是见到换行符就flush
  • 大于1 用于指定buffer的大小

buffer 缓冲区
缓冲区一个内存空间,一般来说是一个FIFO队列,到缓冲区满了或者达到阈值,数据才会flush到磁盘。
flush() 将缓冲区数据写入磁盘 close() 关闭前会调用flush()
io.DEFAULT_BUFFER_SIZE 缺省缓冲区大小,字节

先看二进制模式

import io
f = open('test4','w+b')
print(io.DEFAULT_BUFFER_SIZE)
f.write("magedu.com".encode())
# cat test4
f.seek(0)
# cat test4
f.write("www.magedu.com".encode())
f.flush()
f.close()
f = open('test4','w+b', 4) # 缓冲区大小 
f.write(b"mag")
# cat test4
f.write(b'edu')
# cat test4
f.close()

文本模式

# buffering=1,使用行缓冲
f = open('test4','w+', 1) 
f.write("mag") # cat test4 f.write("magedu"*4) # cat test4 f.write('\n') # cat test4 f.write('Hello\nPython') # cat test4 f.close() # buffering>1,使用指定大小的缓冲区 f = open('test4','w+', 15) f.write("mag") # cat test4 f.write('edu') # cat test4 f.write('Hello\n') # cat test4 f.write('\nPython') # cat test4 f.write('a' * (io.DEFAULT_BUFFER_SIZE - 20)) # 设置为大于1没什么用 f.write('\nwww.magedu.com/python') f.close()

buffering=0 这是一种特殊的二进制模式,不需要内存的buffer,可以看做是一个FIFO的文件。

f = open('test4','wb+', 0)
f.write(b"m") # cat test4
f.write(b"a") # cat test4
f.write(b"g") # cat test4
f.write(b"magedu"*4) # cat test4
f.write(b'\n') # cat test4
f.write(b'Hello\nPython')
f.close()
buffering 说明
buffering=-1 t和b,都是io.DEFAULT_BUFFER_SIZE
buffering=0 b 关闭缓冲区
t 不支持
buffering=1 b 就1个字节
t 行缓冲,遇到换行符才flush
buffering>1

b模式表示行缓冲大小。缓冲区的值可以超过io.DEFAULT_BUFFER_SIZE,直到设定的值超 出后才把缓冲区flush

t模式,是io.DEFAULT_BUFFER_SIZE字节,flush完后把当前字符串也写入磁盘


似乎看起来很麻烦,一般来说,只需要记得:

  • 文本模式,一般都用默认缓冲区大小
  • 二进制模式,是一个个字节的操作,可以指定buffer的大小
  • 一般来说,默认缓冲区大小是个比较好的选择,除非明确知道,否则不调整它
  • 一般编程中,明确知道需要写磁盘了,都会手动调用一次flush,而不是等到自动flush或者close的时候

encoding:编码,仅文本模式使用

None 表示使用缺省编码,依赖操作系统。windows、linux下测试如下代码

f = open('test1','w') 
f.write('') 
f.close()

windows下缺省GBK(0xB0A1),Linux下缺省UTF-8(0xE5 95 8A)

其它参数

errors 什么样的编码错误将被捕获 None和strict表示有编码错误将抛出ValueError异常;ignore表示忽略
newline 文本模式中,换行的转换。可以为None、'' 空串、'\r'、'\n'、'\r\n' 读时,None表示'\r'、'\n'、'\r\n'都被 转换为'\n';''表示不会自动转换通用换行符;其它合法字符表示换行符就是指定字符,就会按照指定字符分行 写 时,None表示'\n'都会被替换为系统缺省行分隔符os.linesep;'\n'或''表示'\n'不替换;其它合法字符表示'\n'会被 替换为指定的字符

f = open('test', 'w')
f.write('python\rwww.python.org\nwww.magedu.com\r\npython3')
f.close()
newlines = [None, '', '\n', '\r\n']
for nl in newlines:
    f = open('o:/test', 'r+' , newline=nl) # 缺省替换所有换行符 
    print(f.readlines())
    f.close()

closefd 关闭文件描述符,True表示关闭它。False会在文件关闭后保持这个描述符。fileobj.fileno()查看

read

read(size=-1) size表示读取的多少个字符或字节;负数或者None表示读取到EOF

f = open('test4','r+', 0) 
f.write("magedu") 
f.write('\n') 
f.write('你好你好') 
f.seek(0)
f.read(7)
f.close()
# 二进制
f = open('test4','rb+') 
f.read(7)
f.read(1)
f.close()

行读取

readline(size=-1) 一行行读取文件内容。size设置一次能读取行内几个字符或字节。

readlines(hint=-1) 读取所有行的列表。指定hint则返回指定的行数。

 # 按行迭代
f = open('test') # 返回可迭代对象
for line in f:
    print(line)
f.close()

write

write(s),把字符串s写入到文件中并返回字符的个数 writelines(lines),将字符串列表写入文件。

f = open('test', 'w+')
lines = ['abc', '123\n', 'magedu'] # 提供换行符
f.writelines(lines)
f.seek(0)
print(f.read())
f.close()

close

flush并关闭文件对象。
文件已经关闭,再次关闭没有任何效果

其他

名称 说明
seekable() 是否可seek
readable() 是否可读
writeable() 是否可写
closed 是否已经关闭

上下文管理

异常处理

当出现异常的时候,拦截异常,但是,因为很多代码都可能出现OSError异常,还不好判断异常就是应为资源限制产生的

f = open('test')
try:
    f.write("abc") # 文件只读,写入失败 
finally:
    f.close() # 这样才行

使用finally可以保证打开的文件可以被关闭

上下文管理

一个特殊语法,交给解释器去释放文件对象

del f
with open('test') as f:
    f.write("abc") # 文件只读,写入失败
# 测试f是否关闭 
f.closed # f的作用域

上下文管理

  • 使用with .. as 关键字
  • 上下文管理的语句块并不会开启新的作用域
  • with语句块执行完的时候,会自动关闭文件对象

另一种写法:

f = open('test')
with f:
    f.write("abc") # 文件只读,写入失败
# 测试f是否关闭 
f.closed # f的作用域

对于类似于文件对象的IO对象,一般来说都需要在不使用的时候关闭、注销,以释放资源。 IO被打开的时候,会获得一个文件描述符。计算机资源是有限的,所以操作系统都会做限制。就是为了保护计算机 的资源不要被完全耗尽,计算资源是共享的,不是独占的。 一般情况下,除非特别明确的知道资源情况,否则不要提高资源的限制值来解决问题。

 

posted @ 2019-08-26 16:01  大胖猴  阅读(78)  评论(0编辑  收藏