作者：韩信子 @ShowMeAI
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1.python 文件读写

读写文件是最常见的操作之一，Python 内置了读写文件的函数，整体是比拟不便的。

在磁盘上读写文件的性能都是由操作系统提供的，读写文件就是申请操作系统关上一个文件对象（通常称为文件描述符），而后通过操作系统提供的接口从这个文件对象中读取数据（读文件），或者把数据写入这个文件对象（写文件）。

2.open 办法

Python 内置了 open()函数，用于对文件进行读写操作。应用 open()办法操作文件就像把大象塞进冰箱一样，能够分 3 步走，一是关上文件，二是操作文件，三是敞开文件。

open()办法的返回值是一个 file 对象，能够将它赋值给一个变量（文件句柄）。根本语法格局为:

f = open(filename, mode)

PS：Python 中，所有具备 read 和 write 办法的对象，都能够归类为 file 类型。而所有的 file 类型对象都能够应用 open 办法关上，close 办法完结和被 with 上下文管理器治理。这是 Python 的设计哲学之一。

filename：一个蕴含了你要拜访的文件名称的字符串值，通常是一个文件门路。

mode：关上文件的模式，有很多种，默认是只读形式 r。

一个简略的例子：

# 关上一个文件
f = open("/tmp/foo.txt", "w")
f.write("Python 是一种十分好的语言。\n 我喜爱 Python!!\n")
# 敞开关上的文件
f.close()

（1）关上模式：

（2）b 模式

二进制模式，通常用来读取图片、视频等二进制文件。留神，它在读写的时候是以 bytes 类型读写的，因而取得的是一个 bytes 对象而不是字符串。在这个读写过程中，须要本人指定编码格局。在应用带 b 的模式时肯定要留神传入的数据类型，确保为 bytes 类型。

（能够在在线 python3 环境中运行代码学习）：

s = 'ShowMeAI 是数据迷信与人工智能畛域的资料库和学习社区'
b = bytes(s,encoding='utf-8')

f = open('test.txt','w')
f.write(s)

#这样没问题，失常写入了文件。#-------------------------------------------------
s = "ShowMeAI 是数据迷信与人工智能畛域的资料库和学习社区。\n 我喜爱 ShowMeAI!!\n"
b = bytes(s,encoding='utf-8')

f = open('test_b.txt','wb')    #留神多了个 b
f.write(s)

#报错
TypeError: a bytes-like object is required, not 'str'
#意思是它须要一个 bytes 类型数据，你却给了个字符串

#---------------------------------------------------
s = "ShowMeAI 是数据迷信与人工智能畛域的资料库和学习社区。\n 我喜爱 ShowMeAI!!\n"
b = bytes(s,encoding='utf-8')

f = open('test_b.txt','wb')    # 留神多了个 b
f.write(b)                        # 将变量 b 传给它，b 是个 bytes 类型

（3）+ 模式

对于 w + 模式，在读写之前都会清空文件的内容，倡议不要应用！

对于 a + 模式，永远只能在文件的开端写入，有局限性，倡议不要应用！

对于 r + 模式，也就是读写模式，配合 seek()和 tell()办法，能够实现更多操作。

3. 文件编码

要读取非 UTF- 8 编码的文件，须要给 open()函数传入 encoding 参数，例如，读取 GBK 编码的文件：

>>> f = open('gbk.txt', 'r', encoding='gbk')
>>> f.read()
'GBK'

遇到有些编码不标准的文件，可能会抛出 UnicodeDecodeError 异样，这示意在文件中可能夹杂了一些非法编码的字符。遇到这种状况，能够提供 errors 参数，示意如果遇到编码谬误后如何解决。

>>> f = open('gbk.txt', 'r', encoding='gbk', errors='ignore')

4. 文件对象操作

每当咱们用 open 办法关上一个文件时，将返回一个文件对象。这个对象内置了很多操作方法。上面假如，曾经关上了一个 f 文件对象。

（1）read 函数

读取肯定大小的数据, 而后作为字符串或字节对象返回。size 是一个可选的数字类型的参数，用于指定读取的数据量。当 size 被忽略了或者为负值，那么该文件的所有内容都将被读取并且返回。

f = open("test.txt", "r")

str = f.read()
print(str)

f.close()

如果文件体积较大，请不要应用 read()办法一次性读入内存，而是 read(512)这种一点一点的读。

（2）readline 函数

从文件中读取一行 n 内容。换行符为 ’\n’。如果返回一个空字符串，阐明曾经曾经读取到最初一行。这种办法，通常是读一行，解决一行，并且不能回头，只能后退，读过的行不能再读了。

f = open("test.txt", "r")
str = f.readline()
print(str)
f.close()

（3）readlines 函数

将文件中所有的行，一行一行全副读入一个列表内，按程序一个一个作为列表的元素，并返回这个列表。readlines 办法会一次性将文件全副读入内存，所以也存在肯定的危险。然而它有个益处，每行都保留在列表里，能够随便存取。

f = open("test.txt", "r")
a = f.readlines()
print(a)
f.close()

（4）遍历文件

实际上，更多的时候，咱们将文件对象作为一个迭代器来应用。

# 关上一个文件
f = open("test.txt", "r")

for line in f:
    print(line, end='')

# 敞开关上的文件
f.close()

这个办法很简略, 不须要将文件一次性读出，然而同样没有提供一个很好的管制，与 readline 办法一样只能后退，不能回退。

几种不同的读取和遍历文件的办法比拟：

• 如果文件很小，read()一次性读取最不便。
• 如果不能确定文件大小，重复调用 read(size)比拟保险。
• 如果是配置文件，调用 readlines()最不便。
• 一般状况，应用 for 循环更好，速度更快。

（5）write 函数

将字符串或 bytes 类型的数据写入文件内。write()动作能够多次重复进行，其实都是在内存中的操作，并不会立即写回硬盘，直到执行 close()办法后，才会将所有的写入操作反映到硬盘上。在这过程中，如果想将内存中的批改，立即保留到硬盘上，能够应用 f.flush()办法，但这可能造成数据的不统一。

# 关上一个文件
f = open("/tmp/foo.txt", "w")

f.write("ShowMeAI 是数据迷信与人工智能畛域的资料库和学习社区。\n 我喜爱 ShowMeAI!!\n")

# 敞开关上的文件
f.close()

（6）tell 函数

返回文件读写指针以后所处的地位, 它是从文件结尾开始算起的 字节数。肯定要留神了，是字节数，不是字符数。

（7）seek 函数

如果要扭转地位指针的地位, 能够应用 f.seek(offset, from_what) 办法。seek()常常和 tell()办法配合应用。

from_what的值，如果是 0 示意从文件结尾计算，如果是 1 示意从文件读写指针的以后地位开始计算，2 示意从文件的结尾开始计算，默认为 0，例如：

offset：示意偏移量。

• seek(x,0)：从起始地位即文件首行首字符开始挪动 x 个字符
• seek(x,1)：示意从以后地位往后挪动 x 个字符
• seek(-x,2)：示意从文件的结尾往前挪动 x 个字符

参考下述代码示例

>>> f = open("test.txt", "rb+")
>>> f.write(b"ShowMeAI is born for AI and data science.\nI love ShowMeAI!!\n")
60
>>> f.tell()
60
>>> f.seek(5)
5
>>> f.read(6)
b'eAI is'
>>> f.seek(-3, 2)
92
>>> f.read(2)
b'!!'

（8）close 函数

敞开文件对象。当解决完一个文件后，调用 f.close()来敞开文件并开释零碎的资源。文件敞开后，如果尝试再次调用该文件对象，则会抛出异样。如果遗记调用 close()，可能会导致只写了一部分数据到磁盘而失落其余的内容。也就是说「大象塞进冰箱后，肯定不要遗记关上冰箱的门」。

5.with 关键字

with 关键字用于 Python 的上下文管理器机制。为了避免诸如 open 这一类文件关上办法在操作过程出现异常或谬误，或者最初忘了执行 close 办法，文件非正常敞开等可能导致文件泄露、毁坏的问题。Python 提供了 with 这个上下文管理器机制，保障文件会被失常敞开。在它的治理下，不须要再写 close 语句。留神缩进。

with open('test.txt', 'w') as f:
    f.write('Hello, ShowMeAI!')

with 反对同时关上多个文件：

with open('log1') as obj1, open('log2','w') as obj2:
    s=obj1.read()
    obj2.write(s)

6. 视频教程

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材料与代码下载

本教程系列的代码能够在 ShowMeAI 对应的 github 中下载，可本地 python 环境运行，能迷信上网的宝宝也能够间接借助 google colab 一键运行与交互操作学习哦！

本教程系列波及的 Python 速查表能够在以下地址下载获取：

• Python 速查表

拓展参考资料

• Python 教程—Python3 文档
• Python 教程 - 廖雪峰的官方网站

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