Python 笔记 | 文件操作¶

Python 提供了丰富的内置函数和模块来执行文件操作。这些操作通常包括打开文件、读取文件内容、写入文件内容、以及关闭文件等。以下是一些关于 Python 文件操作的基本介绍：

打开文件¶

在 Python 中，我们使用 open() 函数来打开文件。这个函数返回一个文件对象，该文件对象提供了许多方法来处理文件。

Python
file = open('filename.txt', 'r')  # 打开文件以读取模式
# 或者
file = open('filename.txt', 'w')  # 打开文件以写入模式，如果文件不存在则创建它
# 或者
file = open('filename.txt', 'a')  # 打开文件以追加模式，如果文件不存在则创建它
# 或者
file = open('filename.txt', 'r+')  # 打开文件进行读写，文件指针放在文件开头
# 或者
file = open('filename.txt', 'w+')  # 打开文件进行读写，如果文件不存在则创建它，文件指针放在文件开头
# 或者
file = open('filename.txt', 'a+')  # 打开文件进行读写，如果文件不存在则创建它，文件指针放在文件末尾

读取文件¶

一旦我们打开了文件，我们就可以使用文件对象的方法来读取文件内容。

Python
# 读取整个文件
contents = file.read()

# 读取指定数量的字符
contents = file.read(10)

# 逐行读取文件
for line in file:
    print(line, end='')  # 注意，end='' 是为了防止在行尾添加额外的换行符

写入文件¶

我们可以使用文件对象的 write() 方法来写入文件。

Python
file.write('Hello, World!')

注意，当我们以写入模式（'w'）或追加模式（'a'）打开文件时，如果文件已存在，它的内容将被覆盖（'w'）或在文件末尾追加内容（'a'）。

关闭文件¶

完成文件操作后，我们应该使用 close() 方法来关闭文件。这是一个好习惯，因为它可以确保所有的更改都被保存，并释放了文件对象所使用的资源。

Python
file.close()

使用 `with` 语句¶

为了更方便地管理文件，Python 提供了一个 with 语句，它可以确保文件在使用后被正确关闭，即使在处理文件时发生异常也是如此。

Python
with open('filename.txt', 'r') as file:
    contents = file.read()
    # 在这里处理文件内容...
# 文件在这里会自动关闭

文件路径¶

当指定文件名时，如果文件位于当前工作目录中，则可以直接使用文件名。否则，你需要提供完整的文件路径（可以是相对路径或绝对路径）。

你说得对，Python 的文件操作确实可以包括指定文件的编码。在读取或写入文件时，我们可能希望指定一个特定的编码方式，比如 UTF-8、GBK 等。在 Python 3 中，open() 函数有一个可选的 encoding 参数，用于指定文件的编码。

以下是如何在打开文件时指定编码的示例：

文件编码¶

读取文件时指定编码¶

Python
# 使用 UTF-8 编码读取文件
with open('filename.txt', 'r', encoding='utf-8') as file:
    contents = file.read()
    print(contents)

# 如果文件是用其他编码（如 GBK）保存的，你需要相应地指定编码
with open('filename_gbk.txt', 'r', encoding='gbk') as file:
    contents = file.read()
    print(contents)

写入文件时指定编码¶

Python
# 使用 UTF-8 编码写入文件
with open('filename.txt', 'w', encoding='utf-8') as file:
    file.write('Hello, World!')

# 如果需要写入包含非标准字符的内容，确保指定正确的编码
# 例如，包含中文字符的内容通常使用 UTF-8 编码
content_with_chinese = '你好，世界！'
with open('filename_chinese.txt', 'w', encoding='utf-8') as file:
    file.write(content_with_chinese)

在读取或写入文件时，如果不指定 encoding 参数，Python 会使用系统默认的编码，这可能会导致在读取或写入包含非标准字符（如中文字符）的文件时出现编码错误。因此，在处理包含非标准字符的文件时，最好明确指定编码。

另外，对于二进制文件的读写，应该使用 'rb' 或 'wb' 模式，并且不要指定 encoding 参数，因为二进制文件不依赖于特定的字符编码。例如：

Python
# 读取二进制文件
with open('binary_file.bin', 'rb') as file:
    binary_content = file.read()

# 写入二进制文件
with open('binary_file.bin', 'wb') as file:
    file.write(b'\x00\x01\x02\x03')  # 写入四个字节的二进制数据

常见的文件操作异常¶

FileNotFoundError ：当尝试打开不存在的文件时引发。
PermissionError ：当没有足够的权限来打开文件时引发。
IsADirectoryError ：当试图打开一个目录而不是文件时引发。

在处理文件时，你应该准备好处理这些异常。你可以使用 try/except 块来捕获并处理它们。