解析Python中的文件操作
1.简介
在Python中无需引入额外的模块来进行文件操作,Python拥有内置的文件操作函数(除了内置文件操作函数,Python语言也提供了额外的文件操作模块,它们具有更加强大的功能)。
os模块提供了在操作系统上可移植的文件操作方法。如果只是想要读取和写入数据,那么可以用内置的open()方法。如果想要操作路径,可以使用os.path模块。如果想要在命令行上读取所有的数据行,那么可以使用fileinput模块。如果想要创建一个临时文件或路径,那么可以使用tempfile模块。如果想要更高级别的文件和目录操作,那么可以使用shutil模块。
下面开始介绍内置的Open方法(在本文的后面还有关于os和fileinput模块的讲解):
首先需要用Python中的内置open函数获得一个文件对象(file object)。
内置open函数可以直接打开一个文件(file),然后返回一个文件对象(file object),文件对象包含了的大量方法和属性,可以用这些方法和属性操作被打开的文件。
文件对象的closed属性,表示一个文件是否关闭(如果已关闭返回True,否则返回False)。mode,获取文件的打开模式。name,获取文件的名称。
2.Python中的文件类型
在Windows操作系统中,文件可以是图像、文本、可执行、音频、视频等等文件格式。但是在python中,文件被分为两类:一类是文本文件,另一类是二进制文件。文本文件由一行行的字符构成,每一行文本的末尾都有一个EOL字符(End Of Line Character)。EOL标志着当前行的结束和新的一行的开始。二进制文件不同与文本文件,二进制文件也只能由知道文件格式的应用程序处理。
3.内置函数的文件操作
3.1 open()函数
Python中的内置函数open会打开一个文件,并且返回一个文件对象。
open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)
file:打开文件的路径,必需提供。
mode:打开模式,默认为r(只读访问)
buffering:缓冲模式
encoding:文件的操作的编码名称
errors:一个可选字符串,指定如何处理编码和解码的错误
newline:控制换行符模式的行为
closefd:如果为false,那么应该传入一个文件描述符(file descripter)而不应该传入文件名称。如果是True,那么必须传入文件名称。否则会出现错误。
opener:一个可调用对象,
上面的参数中只有file参数是必需提供的,mode参数指定了文件的打开模式,接下来笔者会详细介绍它的所有取值。
3.2 Mode
Mode代表文件的打开模式,在上面介绍的open方法就需要用到文件的打开模式(Mode),open的参数中mode是可选的,下面的表阐述了Mode的取值。
下面是一个使用案例:
f = open("test.txt","r")print(f)
f.close()
在上面介绍过,open函数会返回一个文件对象(File Object)。一旦我们拿到这个文件对象,就可以调用这个对象上的属性和方法了。最常用的方法就是read和write了。
3.3 创建文本文件
为了增加对文本文件的熟悉程度,接下来我们将会创建自己的文本文件,并且在上面做一些练习。用一个文本编辑器,创建一个名为testfile.txt的文件。然后在同一级目录下,就可以使用如下的代码进行文件写入操作了
当我们打开testfile.txt后,就可以文件内容如下:
$ cat testfile.txt
Hello World
This is our new text file
and this is another line.
Why? Because we can.
3.4 读取文本文件
读取文件的内容的方式是多种多样的,如果需要读取一个文件中的所有的内容,那么可以使用read方法。
file = open(“testfile.txt”, “r”)print file.read()
file.close()
你会看见testfile.txt的所有文件内容都会被输出。
我们也可以只读取指定数量的字符,只需要将需要读取的字符数量传递给read方法便可以了。
file = open(“testfile.txt”, “r”)printfile.read(5)
file.close()
输出:
Hello
如果想一行行的读取文本文件的内容,那么可以使用readline方法。
file = open(“testfile.txt”, “r”)print file.readline()
file.close()
输出:
Hello World
如果想返回文件中的每行数据,那么可以使用readlines方法。
file = open(“testfile.txt”, “r”)print file.readlines()
file.close()
输出:
[‘Hello World’, ‘This is our new text file’, ‘and this is another line.’, ‘Why? Because we can.’]
3.5 循环文件对象
如果想要更有效率的循环文件中的每一行数据,那么可以使用循环语句,使用循环语句代码不仅简单而且易读。
file = open(“testfile.txt”, “r”)forlinein file:
print line
file.close()
输出:
Hello World
This is our new text file
and this is another line.
Why? Because we can.
3.6 关闭文件
当完成对文件的操作后,就可以使用close()方法关闭文件。它将会彻底关闭文件,中断正在使用资源,并且将这些资源返还给系统。
在使用完文件之后,记得要调用close()方法。在调用close()后,任何对文件对象(file object)的操作都是非法的。
在上面的所有案例中,我们在每次使用完文件对象后都调用过close()方法,这是非常好的习惯。
3.7 With语句
可以将with语句应用到文件对象(file object)上,使用with语句语法更清晰。使用with语句的优点在于任何打开的文件都会自动关闭,因此使用with不必担心资源的释放问题。
使用with语句打开文件的格式:
with open("filename") as file:
下面是一个完整的案例:
with open(“testfile.txt”) as file:
data = file.read()
//do something with data
在上面的案例代码中,我们并没有使用close()关闭文件对象。这是因为with语句会自动帮我们关闭,编程人员便可以更专注业务逻辑代码。
下面是循环文件内容的案例:
with open(“testfile.txt”) as f:
forlinein f:
printline,
4.os模块
os模块提供了许多与操作系统相交互的函数,OS是Python的标准组件模块。该模块提供了可移植性的文件操作方法。os和os.path模块包含了许多能够与文件操作系统相交互的方法。
os.name
导入该模块的操作系统的名称,windows是nt,linux是posix
import osprint(os.name)#windows是nt,linux是posix
输出:
posix
os.getcwd()
os.getcwd()函数返回当前的工作目录(Current Working Directory,CWD)
输出:
/home/user/test
os.popen()
该方法会打开一个连接到命令行的管道,该管道的读写性依赖于打开模式。
os.popen(command[, mode[, bufsize]])
mode(打开模式)和bufsize不是必须要提供的。如果为打开模式为提供,那么默认为"r",也就是只读模式(read only)。
案例:
os.close()
如果一个文件是使用open()打开的,那么只能使用close()关闭。但是如果一个文件是通过os.popen()的,那么可以使用close()或os.close()方法。如果我们试图用os.close()去关闭一个open()打开的文件,那么会抛出错误:
输出:
Traceback (most recent call last):
File "/home/user/test/a.py", line 6, in
os.close(file)
TypeError: an integer is required (got type _io.TextIOWrapper)
os.rename()
可以使用os.rename()重命名文件的名称,被命名的文件必需存在而且用户应该具有改变文件名称的权限。
import os
fd ="a.txt"os.rename(fd,'New.txt')
os.rename(fd,'New.txt')
输出:
Traceback (most recent call last):
File "/home/user/test/a.py", line 3, in
os.rename(fd,'New.txt')
FileNotFoundError: [WinError 2] The system cannot find the
file specified: 'a.txt' -> 'New.txt'
5.fileInput模块
fileinput模块可以对一个或多个文件中的内容进行迭代、遍历等操作。该模块的input()函数有点类似文件readlines()方法,区别在于前者是一个迭代对象,需要用for循环迭代,后者是一次性读取所有行。
用fileinput对文件进行循环遍历,格式化输出,查找、替换等操作,非常方便。
典型用法:
import fileinputforlinein fileinput.input():
process(line)
基本格式:
fileinput.input([files[, inplace[, backup[, bufsize[, mode[, openhook]]]]]])
参数说明:
files: #文件的路径列表,默认是stdin方式,多文件['1.txt','2.txt',...]
inplace: #是否将标准输出的结果写回文件,默认为0不返回,设置为1时返回
backup: #备份文件的扩展名,只指定扩展名,如.bak。如果该文件的备份文件已存在,则会自动覆盖。
bufsize: #缓冲区大小,默认为0,如果文件很大,可以修改此参数,一般默认即可
mode: #读写模式,默认为只读
openhook: #该钩子用于控制打开的所有文件,比如说编码方式等;
常用函数