关于python3:Python-117Python手把手教程之文件的读写以及IO操作

作者 | 弗拉德
起源 | 弗拉德（公众号：fulade_me)

从文件中读取数据

文本文件可存储的数据量很多，每当须要剖析或批改存储在文件中的信息时，读取文件都很有用，对数据分析应用程序来说尤其 如此。例如，你能够编写一个这样的程序: 读取一个文本文件的内容，从新设置这些数据的格局 并将其写入文件，让浏览器可能显示这些内容。
要应用文本文件中的信息，首先须要将信息读取到内存中。为此，你能够一次性读取文件的全部内容，也能够以每次一行的形式逐渐读取。

读取整个文件

要读取文件，须要一个蕴含几行文本的文件。上面首先来创立一个文件，它蕴含准确到小数点后 30 位的圆周率值，且在小数点后每 10 位处都换行:

3.1415926535 
8979323846 
2643383279

咱们把它保留为 pi_digits.txt 文件

with open('pi_digits.txt') as file_object: 
    contents = file_object.read() 
    print(contents)

咱们先来看看函数 open()。要以任何形式应用文件——哪怕仅仅是打印其内容，都得先关上文件，这样能力拜访它。函数open() 承受一个参数: 要关上的文件的名称。Python 在以后执行的文件所在的目录中查找指定的文件。在这个示例中，如果咱们把文件保留为 file_reader.py，因而 Python 在file_reader.py 所在的目录中查找 pi_digits.txt。函数open() 返回一个示意文件的对象。在这里，open('pi_digits.txt')返回一个示意文件 pi_digits.txt 的对象，Python 将这个对象存储在咱们将在前面应用的变量中。
关键字 with 在不再须要拜访文件后将其敞开。在这个程序中，留神到咱们调用了 open()，但没有调用close()，你也能够调用open() 和close()来关上和敞开文件，但这样做时，如果程序存在 bug，导致 close() 语句未执行，文件将不会敞开。这看似微不足道，但未妥善地敞开文件可能会导致数据失落或受损。如果在程序中过早地调用 close()，你会发现须要应用文件时它已敞开，这会导致更多的谬误。并非在任何状况下都能轻松确定敞开文件的失当机会，但通过应用后面所示的构造，可让 Python 去确定: 你只管关上文件，并在须要时应用它，Python 自会在适合的时候主动将其敞开。
通过打印 contents 的值，就可将这个文本文件的全部内容显示进去:

3.1415926535 
8979323846 
2643383279

文件门路

当你将相似 pi_digits.txt 这样的简略文件名传递给函数 open() 时，Python 将在以后执行的文件所在的目录中查找文件。
依据你组织文件的形式，有时可能要关上不在程序文件所属目录中的文件。例如，你可能将 程序文件存储在了文件夹 python_work 中，而在文件夹 python_work 中，有一个名为 text_files 的文件夹，用于存储程序文件操作的文本文件。尽管文件夹 text_files 蕴含在文件夹 python_work 中，但仅向 open() 传递位于该文件夹中的文件的名称也不可行，因为 Python 只在文件夹 python_work 中查找，而不会在其子文件夹 text_files 中查找。要让 Python 关上不与程序文件位于同一个目录中的文件，须要提供文件门路，它让 Python 到零碎的特定地位去查找。
因为文件夹 text_files 位于文件夹 python_work 中，因而可应用绝对文件门路来关上该文件夹中的文件。绝对文件门路让 Python 到指定的地位去查找，而该地位是绝对于以后运行的程序所在目录的。在 Linux 和 OS X 中，你能够这样编写代码:

with open('text_files/filename.txt') as file_object:

这行代码让 Python 到文件夹 python_work 下的文件夹 text_files 中去查找指定的.txt 文件。在 Windows 零碎中，在文件门路中应用反斜杠 \ 而不是斜杠/:

with open('text_files\filename.txt') as file_object:

你还能够将文件在计算机中的精确地位通知 Python，这样就不必关怀以后运行的程序存储在什么中央了。这称为相对文件门路。在相对路径行不通时，可应用绝对路径。例如，如果 text_files 并不在文件夹 python_work 中，而在文件夹 other_files 中，则向 open() 传递门路 'text_files/ filename.txt' 行不通，因为 Python 只在文件夹 python_work 中查找该地位。为明确地指出你心愿 Python 到哪里去查找，你须要提供残缺的门路。
绝对路径通常比相对路径更长，因而将其存储在一个变量中，再将该变量传递给 open() 会有所帮忙。在 Linux 和 OS X 中，绝对路径相似于上面这样:

file_path = '/home/ehmatthes/other_files/text_files/filename.txt'
with open(file_path) as file_object:

而在 Windows 零碎中，它们相似于上面这样:

file_path = 'C:\Users\ehmatthes\other_files\text_files\filename.txt'
with open(file_path) as file_object:

通过应用绝对路径，可读取零碎任何中央的文件。就目前而言，最简略的做法是，要么将 据文件存储在程序文件所在的目录，要么将其存储在程序文件所在目录下的一个文件夹 (如text_files) 中。

逐行读取

读取文件时，经常须要查看其中的每一行: 你可能要在文件中查找特定的信息，或者要以某种形式批改文件中的文本。例如，你可能要遍历一个蕴含天气数据的文件，并应用天气形容中蕴含字样 sunny 的行。在新闻报道中，你可能会查找蕴含标签 <headline> 的行，并按特定的格局设置它。
要以每次一行的形式查看文件，可对文件对象应用 for 循环:

filename = 'pi_digits.txt'
with open(filename) as file_object: 
    for line in file_object:
    print(line)

咱们将要读取的文件的名称存储在变量 filename 中，这是应用文件时一种常见的做法。因为变量 filename 示意的并非理论文件——它只是一个让 Python 晓得到哪里去查找文件的字符串，因而可轻松地将 ’pi_digits.txt’ 替换为你要应用的另一个文件的名称。

调用 open() 后，将一个示意文件及其内容的对象存储到了变量 file_object 中。这里也应用了关键字with，让 Python 负责妥善地关上和敞开文件。为查看文件的内容，咱们通过对文件对象执行循环来遍历文件中的每一行，咱们打印每一行时，发现空白行更多了:

3.1415926535 

8979323846

2643383279

为何会呈现这些空白行呢? 因为在这个文件中，每行的开端都有一个看不见的换行符，而 print 语句也会加上一个换行符，因而每行开端都有两个换行符: 一个来自文件，另一个来自 print 语句。

创立一个蕴含文件各行内容的列表

应用关键字 with 时，open()返回的文件对象只在 with 代码块内可用。如果要在 with 代码块外拜访文件的内容，可在 with 代码块内将文件的各行存储在一个列表中，并在 with 代码块外应用该列表: 你能够立刻解决文件的各个局部，也可推延到程序前面再解决。
上面的示例在 with 代码块中将文件 pi_digits.txt 的各行存储在一个列表中，再在 with 代码块外打印它们:

filename = 'pi_digits.txt'
with open(filename) as file_object:
    lines = file_object.readlines() 
for line in lines:
    print(line.rstrip())

咱们先应用办法 readlines() 从文件中读取每一行，并将其存储在一个列表中接下来，该列表被存储到变量 lines 中; 在 with 代码块外，咱们仍然能够应用这个变量。咱们应用一个简略的 for 循环来打印 lines 中的各行。因为列表 lines 的每个元素都对应于文件中的一行，因而输入 与文件内容完全一致。

应用文件的内容

将文件读取到内存中后，就能够以任何形式应用这些数据了。上面以简略的形式应用圆周率 的值。首先，咱们将创立一个字符串，它蕴含文件中存储的所有数字，且没有任何空格:

filename = 'pi_digits.txt'
with open(filename) as file_object: 
    lines = file_object.readlines()
pi_string = '' 
for line in lines:
    pi_string += line.rstrip()
print(pi_string) 
print(len(pi_string))

就像前一个示例一样，咱们首先关上文件，并将其中的所有行都存储在一个列表中。咱们创立了一个变量——pi_string，用于存储圆周率的值。接下来，咱们应用一个循环将各行都退出pi_string，并删除每行开端的换行符。接着，咱们打印这个字符串及其长度:

3.1415926535 8979323846 2643383279
36

在变量 pi_string 存储的字符串中，蕴含原来位于每行右边的空格，为删除这些空格，可应用 strip() 而不是rstrip():

filename = 'pi_30_digits.txt'
with open(filename) as file_object: 
    lines = file_object.readlines()
pi_string = ''
for line in lines:
    pi_string += line.strip()
print(pi_string) 
print(len(pi_string))

这样，咱们就取得了一个这样的字符串: 它蕴含准确到 30 位小数的圆周率值。这个字符串长 32 字符，因为它还蕴含整数局部的 3 和小数点:

3.141592653589793238462643383279
36

写入文件

保留数据的最简略的形式之一是将其写入到文件中。通过将输入写入文件，即使敞开蕴含程 序输入的终端窗口，这些输入也仍然存在: 你能够在程序完结运行后查看这些输入，可与他人分享输入文件，还可编写程序来将这些输入读取到内存中并进行解决。

写入空文件

要将文本写入文件，你在调用 open()时须要提供另一个实参，通知 Python 你要写入关上的文 件。为明确其中的工作原理，咱们来将一条简略的音讯存储到文件中，而不是将其打印到屏幕上:

filename = 'programming.txt'
with open(filename, 'w') as file_object:
    file_object.write("I love programming.")

在这个示例中，调用 open() 时提供了两个实参。第一个实参也是要关上的文件的名称; 第二个实参 w 通知 Python，咱们要以写入模式关上这个文件。关上文件时，可指定读取模式 r、写入模式w、附加模式a 或让你可能读取和写入文件的模式r+。如果 你省略了模式实参，Python 将以默认的只读模式关上文件。

如果你要写入的文件不存在，函数 open() 将主动创立它。然而，以写入 w 模式关上文件时千万要小心，因为如果指定的文件曾经存在，Python 将在返回文件对象前清空该文件。
咱们应用文件对象的办法 write() 将一个字符串写入文件。这个程序没有终端输入，但如果你关上文件programming.txt，将看到其中蕴含如下一行内容:

I love programming.

相比于你的计算机中的其余文件，这个文件没有什么不同。你能够关上它、在其中输出新文本、复制其内容、将内容粘贴到其中等。

写入多行

函数 write() 不会在你写入的文本开端增加换行符，因而如果你写入多行时没有指定换行符，
文件看起来可能不是你心愿的那样:

filename = 'programming.txt'
with open(filename, 'w') as file_object:
    file_object.write("I love programming.") 
    file_object.write("I love creating new games.")

如果你关上 programming.txt，将发现两行内容挤在一起:

I love programming.I love creating new games.

要让每个字符串都独自占一行，须要在 write() 语句中蕴含换行符:

filename = 'programming.txt'
with open(filename, 'w') as file_object:
    file_object.write("I love programming.\n") 
    file_object.write("I love creating new games\n")

当初，输入呈现在不同行中:

I love programming.
I love creating new games.

追加写入文件

如果你要给文件增加内容，而不是笼罩原有的内容，能够附加模式关上文件。你以 附加模式 关上文件时，Python 不会在返回文件对象前清空文件，而你写入到文件的行都将增加到文件开端。如果指定的文件不存在，Python 将为你创立一个空文件。

filename = 'programming.txt'
with open(filename, 'a') as file_object:
    file_object.write("I also love finding meaning in large datasets.\n")
    file_object.write("I love creating apps that can run in a browser.\n")

咱们关上文件时指定了实参 a，以便将内容附加到文件开端，而不是覆盖文件原来的内容。而后，咱们又写入了两行，它们被增加到文件programming.txt 开端:

I love programming.
I love creating new games.
I also love finding meaning in large datasets.
I love creating apps that can run in a browser.

最终的后果是，文件原来的内容还在，它们前面是咱们刚增加的内容。19

小作业
17-1 在文本编辑器中新建一个文件，写几句话来总结一下你至
此学到的 Python 常识。将这个文件命名为 learning_python.txt，并将其存储到为实现本章练习而编写的程序所在的目录中。编写一个程序，读取整个文件，并打印。
17-2 访客: 编写一个程序，提醒用户输出其名字; 用户作出响应后，将其名字写入到文件 guest.txt 中。

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