(Windows)Python 2.7 学习笔记 四十七 IO编程 — 文件读写

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文件读写

读写文件是最常见的 IO 操作。Python 内置了读写文件的函数,用法和 C 是兼容的。

读写文件前,我们先必须了解一下,在磁盘上读写文件的功能都是由操作系统提供的,现代操作系统不允许普通的程序直接操作磁盘,所以,读写文件就是请求操作系统打开一个文件对象(通常称为文件描述符),然后,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)。

读文件

要以读文件的模式打开一个文件对象,使用 Python 内置的 open() 函数,传入文件名和标示符:

参考:https://blog.csdn.net/weixin_42056625/article/details/86517734

标示符 ‘r’ 表示读,这样我们就成功地打开了一个文件。

如果文件不存在,open() 函数就会抛出一个 IOError 的错误,并且给出错误码和详细的信息告诉你文件不存在:

如果文件打开成功,接下来,调用 read() 方法可以一次读取文件的全部内容,Python 把内容读到内存,用一个 str 对象表示:

参考:https://blog.csdn.net/u013731339/article/details/40297261

最后一步是调用 close() 方法关闭文件。文件使用完毕后必须关闭,因为文件对象会占用操作系统的资源,并且操作系统同一时间能打开的文件数量也是有限的:

由于文件读写时都有可能产生 IOError,一旦出错,后面的 f.close() 就不会调用。所以,为了保证无论是否出错都能正确地关闭文件,我们可以使用 try … finally 来实现:

try:
    f = open('/path/to/file', 'r')
    print f.read()
finally:
    if f:
        f.close()

但是每次都这么写实在太繁琐了,所以,Python 引入了 with 语句来自动帮我们调用 close() 方法:

with open('/path/to/file', 'r') as f:
    print f.read()

这和前面地 try … finally 是一样地,但是代码更佳简洁,并且不必调用 f.close() 方法。

调用 read() 会一次读取文件的全部内容,如果文件有 10G,内存就爆了,所以,要保险起见,可以反复调用 read(size) 方法,每次最多读取 size 个字节的内容。另外,调用 readlines() 可以每次读取一行内容,调用 readlines() 一次读取所有内容并按行返回 list。因此,要根据需要决定怎么调用。

如果文件很小,read() 一次读取最方便;如果不能确定文件大小,反复调用 read(size) 比较保险;如果是配置文件,调用 readlines() 最方便:

for line in f.readlines():
    print(line.strip()) # 把末尾的 '\n' 删掉

file-like Object

open() 函数返回的这种有个 read() 方法的对象,在 Python 中统称为 file-like Object。除了 file 外,还可以是内存的字节流,网络流,自定义流等等。file-like Object 不要求从特定类继承,只要写个 read() 方法就可以了。

StringIO 就是在内存中创建的 file-like Object,常用做临时缓冲。



二进制文件

前面讲的默认都是读取文本文件,并且是 ASCII 编码的文本文件。要读取二进制文件,比如图片、视频等,用 ‘rb’ 模式打开文件即可:

f = open('path/filename.xx', 'rb')
f.read()
xxxx # 十六进制表示的字节



字符编码

要读取非 ASCII 编码的文本文件,就必须以二进制模式打开,再解码。比如 GBK 编码的文件:

>>> f = open(‘path/filename.xx', 'rb')
>>> u = f.read().decode('gbk')
>>> u
u'\u6d4b\u8bd5'
>>> print u
测试

# _*_ coding: utf-8 _*_
# _*_ coding: gbk _*_

如果每次都这么手动转换编码嫌麻烦(写程序嫌麻烦是好事,不怕麻烦就会写出又长又难懂又没法维护的代码),Python 还提供了一个 codecs 模块帮我们在读文件时自动转换编码,直接读出 unicode

import codecs
with codecs.open('path/filename.xxx', 'r', 'gbk') as f:
    f.read() # u'\u6d4b\u8bd5



写文件

写文件和读文件是一样的,唯一区别是调用 open() 函数时,传入标识符 ‘w’ 或者 ‘wb’ 表示写文本或写二进制文件:

>>> f = open('path/filename.xxx', 'w')
>>> f.write('Hello, world!')
>>> f.close

你可以反复调用 write() 来写入文件,但是务必要调用 f.close() 来关闭文件。当我们写文件时,操作系统往往不会立刻把数据写入磁盘,而是放到内存缓存起来,空闲的时候再慢慢写入。只有调用 close() 方法时,操作系统才保证把没有写入的数据全部写入磁盘。忘记调用 close() 的后果是数据可能只写了一部分到磁盘,剩下的丢失了。所以,还是用 with 语句来得保险:

with open('path/filename.xxx', 'w') as f:
    f.write('Hello, test!')

要写入特定编码的文本文件,请效仿 codecs 的示例,写入 unicode,有 codecs 自动转换成指定编码。

Python 中,文件读写是通过 open() 函数打开的文件对象完成的。使用 with 语句操作文件 IO 是个好习惯。

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