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简述

文件是磁盘上的一个指定位置，用来存储相关信息。它用于永久地将数据存储在非易失性的内存中（例如：硬盘）。在 Windows 中，文件可以是文本文档、图片、程序等，且通常会有相应的扩展名（例如：.txt）。而在 Linux 中，一切皆文件。对于 Python 而言，文件是一种类型对象，像前面介绍的其他类型（例如：str）一样。| 版权声明：一去、二三里，未经博主允许不得转载。

三部曲

在 Python 中，文件操作按照以下顺序进行：打开文件（open）执行读取/写入操作（read/write）关闭文件（close）在读写文件时，首先要打开它。在操作完成后，需要对文件进行关闭，以便释放与文件绑定的资源。

打开模式

在打开文件时，可以指定打开模式（mode）：模式描述'r'以读方式打开文件，可读取文件信息（默认）'w'以写方式打开文件，可向文件写入信息（清空该文件，再写入新内容）。若文件不存在，则创建。'x'打开独占创建，如果文件已经存在，则失败。'a'以追加方式打开文件（写入的数据会被加到文件末尾，即：文件原先的内容会被保留）。若文件不存在，则创建。'b'二进制模式't'文本模式（默认）'+'打开一个用于更新（读取和写入）的文件默认模式是 'r'，以只读方式打开文件，用于读取文本（相当于 'rt'）。对于二进制读写访问，模式 'w+b' 打开并将文件截断为 0 字节（清空文件），'r+b' 打开文件而不截断。可以看出，Python 区分了二进制和文本 I/O：以二进制模式打开文件（mode 中包含 'b'），内容将作为 bytes 对象返回，无需任何解码。以文本模式打开文件（默认值，或 mode 中包含 't'），内容将作为 str 返回。首先使用平台相关编码对字节进行了解码，如果给出，则使用指定的编码。

打开文件

内置函数 open() 用于打开文件，并返回一个文件对象（也称为：句柄）：>>> f = open("test.txt") # 打开当前目录中的文件>>> f = open("/home/wang/workspace/python/test.txt") # 指定完整路径

指定打开模式

如果不指定模式，那么默认为 'r'，以只读方式打开文件：>>> f = open("test.txt") # 相当于 'r' 或 'rt'>>> f.mode'r'此外，还可以显式指定打开模式 - 读取使用 'r'、写入使用 'w'、追加使用 'a'：>>> f = open("test.txt",'w') # 以文本模式写入还可以指定以文本模式或二进制模式打开文件：>>> f = open("img.bmp",'r+b') # 以二进制模式读写注意： 二进制模式是处理非文本文件（例如：图像、exe）时使用的模式。

指定编码类型

默认的编码依赖于平台。在 Windows 中：>>> f = open("E:/test.txt")>>> f.encoding'cp936'在 Linux 中：>>> f = open("/home/wang/workspace/python/test.txt")>>> f.encoding'UTF-8'可以看到，不同平台上的编码是不一样的。所以如果依赖于默认编码，那么代码在不同平台上将会有不同表现。因此，当以文本模式处理文件时，强烈建议指定编码类型：f = open("test.txt",mode = 'r',encoding = 'utf-8')

关闭文件

当完成对文件的操作时，需要适当地关闭，以释放与该文件绑定的资源。

常规方式

使用 close() 方法来完成：f = open("test.txt",encoding = 'utf-8')# ... 执行文件操作f.close()然而，这种方式并不完全安全，因为在对文件执行某些操作时很有可能会引发 IOError。一旦出错，代码将会退出而无法关闭文件。

异常处理

更安全的方式是使用 try...finally 块：try:f = open("test.txt",encoding = 'utf-8')# 执行文件操作finally:f.close()这样，即使出现异常，也可以确保文件能够被正确地关闭。

使用 with 语句

每次都要这么写，简直太繁琐了。所以，Python 引入了 with 语句：with open("test.txt",encoding = 'utf-8') as f:# 执行文件操作这可以确保当 with 中的块退出时，文件被安全地关闭，该动作是在内部完成的。这和 try ... finally 的效果是一样的，而且无需显式地调用 close()，代码简洁、优雅，更符合 Pythonic 的要求。

文件写入

为了写入文件，需要以写 'w' 模式打开，追加则使用 'a' 或独占创建使用 'x'。注意： 在使用 'w' 模式时需要小心，因为如果文件存在，则会进行覆盖，以前的所有数据都将被清除。要写入一个字符串或字节序列（对于二进制文件），使用 write() 方法，该方法会返回写入文件的字符数。>>> with open("poem.txt",'w',encoding = 'utf-8') as f:... f.write("Very quietly I take my leaven")... f.write("As quietly as I came heren")...2926注意： 要区分不同的行，需要包含换行符（n）。可以看到，文件已经被创建了，而且包含了写入的内容：$ cat poem.txtVery quietly I take my leaveAs quietly as I came here如果要向文件追加内容，使用模式 'a'：>>> with open("poem.txt",'a',encoding = 'utf-8') as f:... f.write('Gently I flick my sleevesn')... f.write('Not even a wisp of cloud will I bring awayn')...2643再次打开文件，可以看到之前的内容也会被保留：$ cat poem.txtVery quietly I take my leaveAs quietly as I came hereGently I flick my sleevesNot even a wisp of cloud will I bring away

文件读取

读取和写入一样简单，要读取文件的内容，必须以读 'r' 模式打开文件。读取方式有多种：read([size])： size 为可选参数，如果指定了 size，就按照指定长度从文件中读取内容；否则，就读取全部内容。被读取的内容作为字符串返回，这样做的好处是：内容被存放在内存中，随用随取，方便快捷。但也因为这一点，如果文件过大，内存会吃不消。readline([size])：size 含义同上。它以行为单位返回字符串，也就是每次读取一行，依次循环，如果不限定 size，直到最后一个返回的是空字符串，意味着到文件的末尾（EOF - End-of-file）。readlines([size])：size 含义同上。返回以行为单位的列表，相当于先执行 readline()，得到每一行，然后将所有行放入列表中，最后将列表返回。

read([size])

可以使用 read(size) 方法读取数据的大小。如果没有指定 size，将读取并返回到文件的末尾。>>> with open("poem.txt",'r',encoding = 'utf-8') as f:... f.read(4) # 读取前 4 个节数... f.read(9) # 读取后续的 9 个节数... f.read() # 读取剩余的内容（直到文件末尾）... f.read() # 进一步读取，返回空字符串...'Very'' quietly ''I take my leavenAs quietly as I came herenGently I flick my sleevesnNot even a wisp of cloud will I bring awayn'''可以看到，read() 方法将换行作为 n 返回。一旦到达文件的末尾，在进一步读取时便会返回空字符串。可以使用 seek() 方法来更改当前的文件的游标（位置）。类似地，tell() 方法返回当前的位置（以字节数为单位）。>>> with open("poem.txt",encoding = 'utf-8') as f:... f.read(4) # 读取前 4 个节数... f.tell() # 获取当前文件位置... f.seek(0) # 将文件游标移到初始位置... print(f.read()) # 读取整个文件...'Very'4Very quietly I take my leaveAs quietly as I came hereGently I flick my sleevesNot even a wisp of cloud will I bring away

readline([size])

另外，可以使用 readline() 方法来读取文件的各个行，该方法会读取文件直到换行符（包括换行符）。>>> with open("poem.txt",encoding = 'utf-8') as f:... f.readline(4) # 读取第一行中前 4 个字节... f.readline() # 读取第一行中的剩余内容... f.readline() # 读取第二行... f.readline() # 读取第三行... f.readline() # 读取第四行... f.readline() # 进一步读取，返回空字符串...'Very'' quietly I take my leaven''As quietly as I came heren''Gently I flick my sleevesn''Not even a wisp of cloud will I bring awayn'''

readlines([size])

最后，readlines() 方法返回整个文件的剩余行数的列表，所有这些读取方法在到达文件结束时（EOF）返回空值。指定 size：>>> with open("poem.txt",encoding = 'utf-8') as f:... f.readlines(35)...['Very quietly I take my leaven','As quietly as I came heren']注意： 返回总和大约为 size 字节的行，而且所返回的必然都是完整的行数据。大多数情况下，实际读取的可能比 size 大，因为需要填充缓冲区。不指定 size：>>> with open("poem.txt",encoding = 'utf-8') as f:... f.readlines()...['Very quietly I take my leaven','As quietly as I came heren','Gently I flick my sleevesn','Not even a wisp of cloud will I bring awayn']通常情况下，如果文件不太大，则可以很方便地使用这种方式将文件读取到完整的数据结构中。

文件的方法

文件对象提供了许多方法：>>> f = open("poem.txt")>>>>>> type(f)<class '_io.TextIOWrapper'>>>>>>> dir(f)['_CHUNK_SIZE','__class__','__del__','__delattr__','__dict__','__dir__','__doc__','__enter__','__eq__','__exit__','__format__','__ge__','__getattribute__','__getstate__','__gt__','__hash__','__init__','__iter__','__le__','__lt__','__ne__','__new__','__next__','__reduce__','__reduce_ex__','__repr__','__setattr__','__sizeof__','__str__','__subclasshook__','_checkClosed','_checkReadable','_checkSeekable','_checkWritable','_finalizing','buffer','close','closed','detach','encoding','errors','fileno','flush','isatty','line_buffering','mode','name','newlines','read','readable','readline','readlines','seek','seekable','tell','truncate','writable','write','writelines']其中一些在上面已经介绍过了，以下是方法列表的简单说明：方法描述close()关闭一个打开的文件。如果文件已经关闭，则没有效果。detach()将底层二进制缓冲区从 TextIOBase 中分离出来并返回fileno()返回文件的整数号（文件描述符）flush()刷新文件流的写缓冲区isatty()如果文件流是交互式的，返回 True。read(n)从文件中读出最多 n 个字符。如果是负数的或不指定，则读到文件的末尾。readable()如果可以读取文件流，则返回 True。readline(n=-1)从文件读取并返回一行。如果指定，最多读取 n 个字节。readlines(n=-1)从文件中读取并返回列表行。如果指定，最多读取 n 个字符。seek(offset,from=SEEK_SET)将文件位置更改为 offset 字节，参考 from (start,current,end)seekable()如果文件流支持随机访问，则返回 True。tell()返回当前文件位置truncate(size=None)将文件流大小调整为 size 字节。如果未指定 size，调整大小至当前位置。writable()如果文件流可以写入，则返回 True。write(s)将字符串 s 写入文件，并返回写入的字符数。writelines(lines)写入文件列表登录后自动展开