第二节课：Python 操作文件

学习目标：掌握python操作文件

python提供内置函数open()实现对文件的操作。

python对文本文件和二进制文件采用统一的操作步骤，和把大象放冰箱里一样分三步，"打开-操作-关闭。"

open函数

open(file, mode='r', encoding=None)

打开文件并返回对应的file object。如果该文件不能打开，则触发OSError。

• file 包含文件名的字符串，可以是绝对路径，可以是相对路径。

• mode 一个可选字符串，用于指定打开文件的模式。默认值r表示文本读。

• encoding 文本模式下指定文件的字符编码

mode的取值：

和mode组合的字符

读文本文件

在当前目录下创建一个名为test.txt的文本文件，(注意编码方式）文件中写入下面的内容：

静夜思
床前明月光，疑是地上霜。
举头望明月，低头思故乡。

操作基本步骤

# 打开文件 mode=rt,t可以省略
fb = open('test.txt', 'r', encoding='utf-8')
# 读取
content = fb.read()
print(content)
# 关闭文件
fb.close()

上面这种操作经常会忘记关闭文件句柄，造成资源浪费，所以处理文件往往使用with语句进行上下文管理。

with open('test.txt', 'r', encoding='utf-8') as fb:
    content = fb.read()
    print(content)

with语句执行完毕会自动关闭文件句柄。

相对路径与绝对路径

进行文件处理时经常会碰到相对路径和绝对路径的问题。

绝对路径好理解，它指定了文件在电脑中的具体目录，以windows电脑为例：

d:\lemon\课件\python入门.md

相对路径一般是指相对当前脚本的路径，比如上面的案例中的test.txt因为和当前脚本在同一个文件夹下，所以可以直接使用test.txt作为文件名来操作。

也可显式的表达当前路径./test.txt,./表示当前目录。

../表示上级目录,同理../../表示上上级目录，依此类推。

那什么时候使用相对路径，什么时候使用绝对路径呢。

一般情况下项目本身的资源文件和脚本路径相对固定，为了不影响项目的移植性，必须使用相对路径。

如果需要读取操作系统中固定位置的系统文件一般使用绝对路径。

逐行读取

在读取文本文件时，经常需要按行读取，文件对象提供了多种方法进行按行读取。

• readline

从文件中读取一行；如果 f.readline() 返回一个空的字符串，则表示已经到达了文件末尾

with open('test.txt', 'r', encoding='utf-8') as fb:
    print(fb.readline())
    print(fb.readline())
    print(fb.readline())
    print(fb.readline())

• readlines

以列表的形式返回文件中所有的行。

with open('test.txt', 'r', encoding='utf-8') as fb:
    content = fb.readlines()
    print(content)

• 迭代

要从文件中读取行，还可以循环遍历文件对象。这是内存高效，快速的，并简化代码:

# 5星推荐
with open('test.txt', 'r', encoding='utf-8') as fb:
    for line in fb:
        print(line)

读二进制文件

任何文件都可以以二进制读的方式打开，读取test.txt的二进制内容。

# mode=rb，不需要encoding参数
with open('test.txt', 'rb') as fb:
    content = fb.read()
    print(content)

# 也可以逐行读取,以\n换行符标志
with open('test.txt', 'rb') as fb:
    for line in fb:
        print(line)

写文本文件

清除写w

案例：将锄禾这首诗写入test.txt文件中

# mode=w 没有文件就创建，有就清除内容，小心使用
with open('test.txt', 'w', encoding='utf-8') as fb:
    fb.write('锄禾\n')
    fb.write('锄禾日当午，汗滴禾下土；\n')
    fb.write('谁知盘中餐，粒粒皆辛苦。\n')

运行后会发现之前写有静夜思的test.txt内容修改为锄禾，因为w模式会清除原文件内容，所以小心使用。

追加写 a

案例：将静夜思这首诗追加到test.txt文件中

# mode=a 追加到文件的最后
with open('test.txt', 'a', encoding='utf-8') as fb:
    fb.write('静夜思\n床前明月光，疑是地上霜；\n举头望明月，低头思故乡。\n')

排他写x

案例：在当前目录中创建文件test.txt，存在则不创建

# mode=x
try:
    with open('test.txt', 'x', encoding='utf-8') as fb:
        fb.write('')
except Exception as e:
    print(e)

[Errno 17] File exists: 'test.txt'

写二进制文件

在写模式后加b即是写二进制模式，这种模式下写入内容为字节数据。

例如：将爬到的图片二进制信息写入文件中。

import requests

url = 'https://ss1.bdstatic.com/70cFvXSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=1247698508,1430079989&fm=26&gp=0.jpg'

response = requests.get(url)

with open('校花.jpg', 'wb') as f:
    f.write(response.content)

读写文件

有时候需要能够同时读写文件，在模式后面加上+号即可给读模式添加写，给写模式添加读。

with open('test.txt', 'r+', encoding='utf-8') as f:
    # 读文件
    print(f.read())
    f.write('草\n离离原上草，一岁一枯荣；\n野火烧不尽，春风吹又生！\n')

锄禾 锄禾日当午，汗滴禾下土； 谁知盘中餐，粒粒皆辛苦。 静夜思 床前明月光，疑是地上霜； 举头望明月，低头思故乡。

案例：python处理解析csv文件

# 读取csv文件并解析为嵌套列表
data = []
with open('鸢尾.csv', 'r', encoding='gbk') as f:
    for line in f:
        # 去掉换行符
        line = line.strip()
        data.append(line.split(','))

data

[['id', '品种编号', '花瓣长', '花瓣宽', '花萼长', '花萼宽'], ['0', '0', '5.1', '3.5', '1.4', '0.2'], ['1', '0', '4.9', '3', '1.4', '0.2'], ['2', '0', '4.7', '3.2', '1.3', '0.2'], ['3', '0', '4.6', '3.1', '1.5', '0.2'], ['4', '0', '5', '3.6', '1.4', '0.2'], ['5', '0', '5.4', '3.9', '1.7', '0.4'], ['6', '0', '4.6', '3.4', '1.4', '0.3'], ['7', '0', '5', '3.4', '1.5', '0.2'], ['8', '0', '4.4', '2.9', '1.4', '0.2'], ['9', '0', '4.9', '3.1', '1.5', '0.1'], ['10', '0', '5.4', '3.7', '1.5', '0.2'], ['11', '0', '4.8', '3.4', '1.6', '0.2'], ['12', '0', '4.8', '3', '1.4', '0.1'], ['13', '0', '4.3', '3', '1.1', '0.1'], ['14', '0', '5.8', '4', '1.2', '0.2'], ['15', '0', '5.7', '4.4', '1.5', '0.4'], ['16', '0', '5.4', '3.9', '1.3', '0.4'], ['17', '0', '5.1', '3.5', '1.4', '0.3'], ['18', '0', '5.7', '3.8', '1.7', '0.3'], ['19', '0', '5.1', '3.8', '1.5', '0.3'], ['20', '0', '5.4', '3.4', '1.7', '0.2'], ['21', '0', '5.1', '3.7', '1.5', '0.4'], ['22', '0', '4.6', '3.6', '1', '0.2'], ['23', '0', '5.1', '3.3', '1.7', '0.5'], ['24', '0', '4.8', '3.4', '1.9', '0.2'], ['25', '0', '5', '3', '1.6', '0.2'], ['26', '0', '5', '3.4', '1.6', '0.4'], ['27', '0', '5.2', '3.5', '1.5', '0.2'], ['28', '0', '5.2', '3.4', '1.4', '0.2'], ['29', '0', '4.7', '3.2', '1.6', '0.2'], ['30', '0', '4.8', '3.1', '1.6', '0.2'], ['31', '0', '5.4', '3.4', '1.5', '0.4'], ['32', '0', '5.2', '4.1', '1.5', '0.1'], ['33', '0', '5.5', '4.2', '1.4', '0.2'], ['34', '0', '4.9', '3.1', '1.5', '0.1'], ['35', '0', '5', '3.2', '1.2', '0.2'], ['36', '0', '5.5', '3.5', '1.3', '0.2'], ['37', '0', '4.9', '3.1', '1.5', '0.1'], ['38', '0', '4.4', '3', '1.3', '0.2'], ['39', '0', '5.1', '3.4', '1.5', '0.2'], ['40', '0', '5', '3.5', '1.3', '0.3'], ['41', '0', '4.5', '2.3', '1.3', '0.3'], ['42', '0', '4.4', '3.2', '1.3', '0.2'], ['43', '0', '5', '3.5', '1.6', '0.6'], ['44', '0', '5.1', '3.8', '1.9', '0.4'], ['45', '0', '4.8', '3', '1.4', '0.3'], ['46', '0', '5.1', '3.8', '1.6', '0.2'], ['47', '0', '4.6', '3.2', '1.4', '0.2'], ['48', '0', '5.3', '3.7', '1.5', '0.2'], ['49', '0', '5', '3.3', '1.4', '0.2'], ['50', '1', '7', '3.2', '4.7', '1.4'], ['51', '1', '6.4', '3.2', '4.5', '1.5'], ['52', '1', '6.9', '3.1', '4.9', '1.5'], ['53', '1', '5.5', '2.3', '4', '1.3'], ['54', '1', '6.5', '2.8', '4.6', '1.5'], ['55', '1', '5.7', '2.8', '4.5', '1.3'], ['56', '1', '6.3', '3.3', '4.7', '1.6'], ['57', '1', '4.9', '2.4', '3.3', '1'], ['58', '1', '6.6', '2.9', '4.6', '1.3'], ['59', '1', '5.2', '2.7', '3.9', '1.4'], ['60', '1', '5', '2', '3.5', '1'], ['61', '1', '5.9', '3', '4.2', '1.5'], ['62', '1', '6', '2.2', '4', '1'], ['63', '1', '6.1', '2.9', '4.7', '1.4'], ['64', '1', '5.6', '2.9', '3.6', '1.3'], ['65', '1', '6.7', '3.1', '4.4', '1.4'], ['66', '1', '5.6', '3', '4.5', '1.5'], ['67', '1', '5.8', '2.7', '4.1', '1'], ['68', '1', '6.2', '2.2', '4.5', '1.5'], ['69', '1', '5.6', '2.5', '3.9', '1.1'], ['70', '1', '5.9', '3.2', '4.8', '1.8'], ['71', '1', '6.1', '2.8', '4', '1.3'], ['72', '1', '6.3', '2.5', '4.9', '1.5'], ['73', '1', '6.1', '2.8', '4.7', '1.2'], ['74', '1', '6.4', '2.9', '4.3', '1.3'], ['75', '1', '6.6', '3', '4.4', '1.4'], ['76', '1', '6.8', '2.8', '4.8', '1.4'], ['77', '1', '6.7', '3', '5', '1.7'], ['78', '1', '6', '2.9', '4.5', '1.5'], ['79', '1', '5.7', '2.6', '3.5', '1'], ['80', '1', '5.5', '2.4', '3.8', '1.1'], ['81', '1', '5.5', '2.4', '3.7', '1'], ['82', '1', '5.8', '2.7', '3.9', '1.2'], ['83', '1', '6', '2.7', '5.1', '1.6'], ['84', '1', '5.4', '3', '4.5', '1.5'], ['85', '1', '6', '3.4', '4.5', '1.6'], ['86', '1', '6.7', '3.1', '4.7', '1.5'], ['87', '1', '6.3', '2.3', '4.4', '1.3'], ['88', '1', '5.6', '3', '4.1', '1.3'], ['89', '1', '5.5', '2.5', '4', '1.3'], ['90', '1', '5.5', '2.6', '4.4', '1.2'], ['91', '1', '6.1', '3', '4.6', '1.4'], ['92', '1', '5.8', '2.6', '4', '1.2'], ['93', '1', '5', '2.3', '3.3', '1'], ['94', '1', '5.6', '2.7', '4.2', '1.3'], ['95', '1', '5.7', '3', '4.2', '1.2'], ['96', '1', '5.7', '2.9', '4.2', '1.3'], ['97', '1', '6.2', '2.9', '4.3', '1.3'], ['98', '1', '5.1', '2.5', '3', '1.1'], ['99', '1', '5.7', '2.8', '4.1', '1.3'], ['100', '2', '6.3', '3.3', '6', '2.5'], ['101', '2', '5.8', '2.7', '5.1', '1.9'], ['102', '2', '7.1', '3', '5.9', '2.1'], ['103', '2', '6.3', '2.9', '5.6', '1.8'], ['104', '2', '6.5', '3', '5.8', '2.2'], ['105', '2', '7.6', '3', '6.6', '2.1'], ['106', '2', '4.9', '2.5', '4.5', '1.7'], ['107', '2', '7.3', '2.9', '6.3', '1.8'], ['108', '2', '6.7', '2.5', '5.8', '1.8'], ['109', '2', '7.2', '3.6', '6.1', '2.5'], ['110', '2', '6.5', '3.2', '5.1', '2'], ['111', '2', '6.4', '2.7', '5.3', '1.9'], ['112', '2', '6.8', '3', '5.5', '2.1'], ['113', '2', '5.7', '2.5', '5', '2'], ['114', '2', '5.8', '2.8', '5.1', '2.4'], ['115', '2', '6.4', '3.2', '5.3', '2.3'], ['116', '2', '6.5', '3', '5.5', '1.8'], ['117', '2', '7.7', '3.8', '6.7', '2.2'], ['118', '2', '7.7', '2.6', '6.9', '2.3'], ['119', '2', '6', '2.2', '5', '1.5'], ['120', '2', '6.9', '3.2', '5.7', '2.3'], ['121', '2', '5.6', '2.8', '4.9', '2'], ['122', '2', '7.7', '2.8', '6.7', '2'], ['123', '2', '6.3', '2.7', '4.9', '1.8'], ['124', '2', '6.7', '3.3', '5.7', '2.1'], ['125', '2', '7.2', '3.2', '6', '1.8'], ['126', '2', '6.2', '2.8', '4.8', '1.8'], ['127', '2', '6.1', '3', '4.9', '1.8'], ['128', '2', '6.4', '2.8', '5.6', '2.1'], ['129', '2', '7.2', '3', '5.8', '1.6'], ['130', '2', '7.4', '2.8', '6.1', '1.9'], ['131', '2', '7.9', '3.8', '6.4', '2'], ['132', '2', '6.4', '2.8', '5.6', '2.2'], ['133', '2', '6.3', '2.8', '5.1', '1.5'], ['134', '2', '6.1', '2.6', '5.6', '1.4'], ['135', '2', '7.7', '3', '6.1', '2.3'], ['136', '2', '6.3', '3.4', '5.6', '2.4'], ['137', '2', '6.4', '3.1', '5.5', '1.8'], ['138', '2', '6', '3', '4.8', '1.8'], ['139', '2', '6.9', '3.1', '5.4', '2.1'], ['140', '2', '6.7', '3.1', '5.6', '2.4'], ['141', '2', '6.9', '3.1', '5.1', '2.3'], ['142', '2', '5.8', '2.7', '5.1', '1.9'], ['143', '2', '6.8', '3.2', '5.9', '2.3'], ['144', '2', '6.7', '3.3', '5.7', '2.5'], ['145', '2', '6.7', '3', '5.2', '2.3'], ['146', '2', '6.3', '2.5', '5', '1.9'], ['147', '2', '6.5', '3', '5.2', '2'], ['148', '2', '6.2', '3.4', '5.4', '2.3'], ['149', '2', '5.9', '3', '5.1', '1.8']]

# 将数据写为csv文件
with open('test.csv', 'w', encoding='utf-8') as f:
    for item in data:
        f.write(','.join(item) + '\n')

文件指针

open函数返回的文件对象使用文件指针来记录当前在文件中的位置。

read方法

在读模式下，使用文件对象的read方法可以读取文件的内容。它接收一个整数参数表示读取内容的大小，文本模式下表示字符数量，二进制模式下表示字节大小。

with open('test.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    content = f.read(3)
    print(content)

content # '锄禾\n' 三个字符

with open('test.txt', 'rb') as f:
    content = f.read(3)
    print(content)

'锄'.encode('utf-8') # 三个字节

当以读的方式打开文件后文件指针指向文件开头，执行read操作之后，根据读取的数据大小指针移动到对应的位置。

tell方法

文件对象的tell方法返回整数，表示文件指针距离文件开头的字节数。

with open('test.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    print(f.tell())
    content = f.read(3)
    print(content)
    print(f.tell())

content.encode('utf-8')

r模式打开文件后文件指针指向文件开头，执行read操作之后，根据读取的数据大小指针移动到对应的位置。

with open('test.txt', 'a', encoding='utf-8') as f:
    print(f.tell())

a模式打开文件后文件指针指向文件末尾。

seek方法

通过文件对象的seek方法可以移动文件句柄

seek方法接收两个参数:

• offset 表示偏移指针的字节数

• whence 表示偏移参考，默认为0

  • 0 表示偏移参考文件的开头，offset必须是>=0的整数

  • 1 表示偏移参考当前位置，offset可以是负数

  • 2 表示偏移参考文件的结尾，offset一般是负数

注意文本模式下只允许从文件的开头进行偏移，也即只支持whence=0

with open('test.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    print(f.read(3))
    # 跳转到文件开头
    f.seek(0)
    # 再读取第一个字
    print(f.read(1))

with open('test.txt', 'rb') as f:
    # 读取文件最后的10字节
    f.seek(-10,2)
    print(f.read())