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Python文件操作（五分钟小白从入门到精通）

news 2025/7/9 6:18:43

文件的编码

学习目标：

掌握文件编码的概念和常见编码

思考：计算机只能识别：0和1，那么我们丰富的文本文件是如何被计算机识别，并存储在硬盘中呢？答案：使用编码技术（密码本）将内容翻译成0和1存入。

编码技术即：翻译的规则，记录了如何将内容翻译成二进制，以及如何将二进制翻译回可识别内容。
我 1011
喜 1101
欢 1111
你 1001

计算机中有许多可用编码：
UTF-8
GBK
Big5
等
不同的编码，将内容翻译成二进制也是不同的。

编码有许多，所以要使用正确的编码，才能对文件进行正确的读写操作呢。如上，如果你给喜欢的女孩发送文件，使用编码A进行编码（内容转二进制）。女孩使用编码B打开文件进行解码（二进制反转回内容）自求多福吧。

们可以使用Windows系统自带的记事本，打开文件后，即可看出文件的编码是什么：

UTF-8是目前全球通用的编码格式除非有特殊需求，否则，一律以UTF-8格式进行文件编码即可。

总结：

1. 什么是编码？
编码就是一种规则集合，记录了内容和二进制间进行相互转换的逻辑。
编码有许多中，我们最常用的是UTF-8编码
2. 为什么需要使用编码？
计算机只认识0和1，所以需要将内容翻译成0和1才能保存在计算机中。
同时也需要编码，将计算机保存的0和1，反向翻译回可以识别的内容

文件的读取

了解文件操作的作用掌握文件的打开、读取、关闭操作

内存中存放的数据在计算机关机后就会消失。要长久保存数据，就要使用硬盘、光盘、U 盘等设备。为了便于数据的管理和检索，引入了“文件”的概念。一篇文章、一段视频、一个可执行程序，都可以被保存为一个文件，并赋予一个文件名。操作系统以文件为单位管理磁盘中的数据。一般来说，文件可分为文本文件、视频文件、音频文件、图像文件、可执行文件等多种类别。

文件操作包含哪些内容呢？

在日常生活中，文件操作主要包括打开、关闭、读、写等操作。

想想我们平常对文件的基本操作，大概可以分为三个步骤（简称文件操作三步走）：
① 打开文件
② 读写文件
③ 关闭文件
注意：可以只打开和关闭文件，不进行任何读写

在Python中可以使用chr()函数和ord()函数来实现数字与单个字符间的相互转换。
chr() 函数
chr()函数的使用形式如下:
r(i)
功能:返回数字i对应的Unicode字符。
参数i:可以是二进制、十进制和十六进制的数值,在转换时都会自动转换为二进制的数值。示例代码:
print (chr(35),chz(0x23),chr(0b0010001二进制数值使用0b开头，十进制数值与通常写法相同。本处演在Python中十六进制数值默认使用0x开头二进制可忽略，关键在于理解编码的转换。示的是编码的转换过程，读者若不熟悉十六进制、
代码执行结果:
###
Unicode编码统一了所有编码方式中字符的数值，使得输出3个#，因为#的ASCII值为代码中的00100011，相同的字符具有相同的二进制数值,因此这里的00100011通过Unicode转换后的字符为一个#。而十进制的35和十六进制的0x23都可转换为二进制为00100011，因此输出结果为3个#。
·ord()函数
ord()函数的使用形式如下:
ord (c)

功能:返回参数c的Uincode数值。
参数c:数据类型为字符串类型且表示单个字符。
示例代码:
print(ord( a
代码中将字符'a'转换为Unicode数值。但由于print()函数会默认输出十进制的数值，因此代码执行结果会显示为二进制数值。
代码执行结果:
97
示例代码(将汉字转换为Unicode编码，将数字转换为Unicode字符):01 print(ord(中'))02 print(chr(20010))
第1行代码将“中”转换为Unicode数值,第2行代码将数字20010转换为Unicode字符,代码执行结果:
20013

open()打开函数

在Python，使用open函数，可以打开一个已经存在的文件，或者创建一个新文件，语法如下 name：

是要打开的目标文件名的字符串(可以包含文件所在的具体路径)。 mode：设置打开文件的模式(访问模式)：只读、写入、追加等。 encoding:编码格式（推荐使用UTF-8）示例代码：

注意：此时的`f`是`open`函数的文件对象，对象是Python中一种特殊的数据类型，拥有属性和方法，可以使用对象.属性或对象.方法对其进行访问，后续面向对象课程会给大家进行详细的介绍。

mode常用的三种基础访问模式

模式	描述
r	以只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。这是默认模式。
w	打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
a	打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。

读操作相关方法

read()方法：

num表示要从文件中读取的数据的长度（单位是字节），如果没有传入num，那么就表示读取文件中所有的数据。

readlines()方法：
readlines可以按照行的方式把整个文件中的内容进行一次性读取，并且返回的是一个列表，其中每一行的数据为一个元素。

readline()方法：一次读取一行内容

for循环读取文件行

close() 关闭文件对象

with open 语法

操作汇总

操作	功能
文件对象 = open(file, mode, encoding)	打开文件获得文件对象
文件对象.read(num)	读取指定长度字节不指定num读取文件全部
文件对象.readline()	读取一行
文件对象.readlines()	读取全部行，得到列表
for line in 文件对象	for循环文件行，一次循环得到一行数据
文件对象.close()	关闭文件对象
with open() as f	通过with open语法打开文件，可以自动关闭

总结：

1. 操作文件需要通过open函数打开文件得到文件对象
2. 文件对象有如下读取方法：
read()
readline()
readlines()
for line in 文件对象
3. 文件读取完成后，要使用文件对象.close()方法关闭文件对象，否则文件会被一直占用

文件的写入

案例演示：

注意：
直接调用write，内容并未真正写入文件，而是会积攒在程序的内存中，称之为缓冲区
当调用flush的时候，内容会真正写入文件
这样做是避免频繁的操作硬盘，导致效率下降（攒一堆，一次性写磁盘）

文件如果不存在，使用”w”模式，会创建新文件文件如果存在，使用”w”模式，会将原有内容清空

总结：

1. 写入文件使用open函数的”w”模式进行写入
2. 写入的方法有：
wirte()，写入内容
flush()，刷新内容到硬盘中
3. 注意事项：
w模式，文件不存在，会创建新文件
w模式，文件存在，会清空原有内容
close()方法，带有flush()方法的功能

文件的追加

案例演示：

注意：
a模式，文件不存在会创建文件
a模式，文件存在会在最后，追加写入文件

1. 追加写入文件使用open函数的”a”模式进行写入
2. 追加写入的方法有（和w模式一致）：
wirte()，写入内容
flush()，刷新内容到硬盘中
3. 注意事项：
a模式，文件不存在，会创建新文件
a模式，文件存在，会在原有内容后面继续写入
可以使用”\n”来写出换行符

2.2 读取文件
读取文件内容前需要确定文件的打开模式是否为只读模式(r'模式),如果是,则可以使用文件对象中ead()、readline()、readlines()方法读取文件内的信息。
read()方法
C
read()方法的使用形式如下:
文件对象.read(size=
功能:从文件中读取内容。
参数size:从文件中读取size个字符的内容，默认读取全部内容。
返回值:读取内容，是字符串类型的。
示例代码(读取文件中的全部内容):
01 f = open(r'E:\书代码\第7章\编程语言概述.txt';= !ú七f-8!)Iriencoding02 print(f.read())03 f.close()
第1行代码以模式打开文件,且设置读取文件的编码方式为UTF-8(大小写均可,有中文时需要设置为
UTF-8)，返回文件对象f。
第2行代码对文件对象f使用read()方法,read()方法中无参数,因此会读取文件中的全部内容。

示例代码(读取文件中的前10个字符):
01 ￡ = open(z'Ē:\书代码\第7章\编程语言概述,txt','r'encoaing=rut2-8r02 a = f.read(10)03 print(a,type(a))04 f.close()
E往是海行相。
件对象?
代码执行结果:由于计算机不能识别人 <class'str'>如果open()中第4个参数没有指定，系统会默认编码方式为GBK编码方式,由于文件“E:\书代码\第7章\编程语言概述.txt”中存在中文字符,而GBK编码方式无法解析中文字符,因此使用read()读取内容时会引发编码错误。
示例代码:
01 王 = open(r'E:\书代码\第7章\编程语言概述,txt!,'rr02 print (f.read())03 f.close()
执行代码后会出现图7-16所示的异常报错，通过红色报错信息的第2行内容可知错误代码在第20行的print(f.read())语句中。报错信息的最后一行内容unicodeDecodeError:'qbk' codec can'tdecodebyte 0xb0 in position 2:11leqal multibvte sequence提示GBK编码器不能解码文件内容。读者在编写代码时，如果遇到UTF-8编码器不能解码文件 Python 3.7.9 shelPython 3.7.9(tags/v3.7.9:13c94747c7,Aug 17 2020,18:58:18)[MSC v.1900File Edit shell Debug.内容，可以尝试将编码方式更换为GBK(UTF-8G4 bit (Amp64) on ygn?, "credits"or "license(" for more information"help .-=====RESTART:E:/书代码/第7章/第7章第14个程序.py=和GBK是较为主流的两种编码方式)。
":(有有离好像)-1 1 4neFileNotFoundError: [Errno 2]No such file or directory:'E:\书代码\编程语言概述.txt
注意编码器是用于将磁盘中的二进制内容提取为明文的工具。编码方式是指字符串的编码格式，表示该字符串可以使用哪种编码器读取。
19
图 7-16
·readline()方法
readline()方法的使用形式如下:
readline(size =-1
参数size:默认从文件中读取一行内容，如果size为其他数值,则读取该行前size个字符。
功能:从文件中读取一行内容。
返回值:读取内容，是字符串类型的。

01 f= open(r'E:\书代码\第7章\编程语言概述02 print(f.readline())03 f.close()
for
读取文
示例代
执行代码后只会输出“编程语言概述,txt”文件中的一行内容，输出结果如图7-17所示。
F puthor:Edit Shell Debug Options Windaw Helm. nona78 (ae/wa7 9:13C94747C7, AUg 17 2020.18664 bit(AMD64)] on win32t chm42copyright , "credits"or "license()" for mor w-= RESTART:E:/书代码/第7章/第7章第15个岸高张器级交级器财人类册育，网此用户(人)与计算机之互约6的
= oF
y
01
for
02
P
03
04 f.clo
第1行程语言概第21对象f,山变量line执
》>
图 7-17
如果往readline()中填入参数6,则表示读取当前行内容中的前6个字符，代码如下:01 f= open('E:\书代码\第7章\编程语言概述,txt','r',encoding='utf-8')02 print(f.readline(6))03 f.close()
代码执行结果:
由
由于计算机不
出一个
。readlines()方法
使输出
readlines()方法的使用形式如下!readlines (hint
件会1
功能:从文件中读取所有行的内容，以列表形式返回，每行内容为列表中的一个元素。参数hint:获取所在行内容的hint个字符。例如第1行有5个字符,hint=5,就只读取第1行内容 (hint<时都只会读取第1行的内容)。第2行如果有5个字符,hint=6,会读取第1行和第2行内容(5<hint<11时会议取前两行的内容)。
返回值:包含文件内容的列表。
方法
示例代码(获取文件的全部内容):
01 ±= open(':\书代码\第7章\编程语言概述,txt','r',encoding='utf-8!)02 print(f.readlines())03 f.close()
代码执行结果如图7-18所示，外层使用了方括号括起来，表明输出结果是一个列表。列表中包含文件的所有内容，且列表的元素即文件中的一行内容可以看到输出结果中存在两个\n，表明输出结果中有两个换行符。
9:13094747c7,Aug 17 2020, 18:58:18)[MSC v.1900pyrigh+"credits" or "license()" forRESTART:E:/书代码/第7章/第7章第17个程序.Pymore informatior能识别人类
这3种方法有各自的适用场景,read()方法适用于文件不大的情况,因为当文件比较大,例如文件大小头图 7-18300MB时,使用read()方法会一次性将整个文件的内容全部读取到内存中,容易导致计算机出现卡顿甚至宕机,所以当文件较大时，建议读者使用readline()或readlines()方法,这两种方法会一行行地读取内容,能减少计算机卡顿或宕机的状况。

。for 循环遍历
读取文件内容还可以通过for循环遍历的方式来实现。
示例代码:
01 f= open(r':\书代码\第7章\编程语言概述,txt','r',encoding='utf-g')02 for line in f:
print(line)0504 f.close()
第1行代码以'r'模式打开“E:\书代码\第7章\编程语言概述.txt”文件,且将编码方式设置为UTF-8。ags/v3.7.9:13c947477,Aug 17 2020, 18:58:18)[MSC v.1900coon ign?"credits"or "license()" for more information第2行代码是一个for循环语句，循环内容为文件e o=--RESTART:E:/书代码/第7章/第7章第18个程序.py =-=对象f,此方法可以将f对象中的内容一行行地赋值给岸示社察机不能设别人类语言，因此用户(人)与计算机交互的过程往往是通过程变量line。9功能，花界變祝按晨在网采获行相应的操222
执行代码后的输出结果如图7-19所示
图 7-19
由图7-19中的输出结果可以看出每行内容存在两次换行，这是因为print()函数在每次执行后都会在未尾输出一个换行符，而文件内容中也有换行。这种情况下可以通过print(1ine， end=")设置print()不换行的形式使输出结果和文件内容保持一致。
for循环遍历文件的方法更方便灵活,且无须使用read()、readline()或readlines()读取方法。遍历读取文件会一行一行地读取，因此不用担心文件过大而导致系统卡顿或宕机。
J容(hi
It<11时线
7.2.3 写入文件
7.2.2小节实现了读取文件的操作,本小节主要实现把内容写入文件,因此需要使用到写入的方法,写入的方法有write(参数)和writelines(参数)。
write()方法
write()方法的使用形式如下:write(text)
MSC
inform
程序,p
文件大小甚至剂能减少
功能:把字符串text写入文件。
参数text:表示需要写入的信息,其数据类型为字符串类型。
返回值:返回写入的字符数(字符串的长度)。
open(r'E:\书代码\第7章\编程语言概述,txt','w',enceding='utf-8')01.f=)2 print(f.write('我正在学习Python'))
示例代码(往文件中写入内容):
第1行代码表示打开“E:\书代码\编程语言概述,txt”文件,由于使用了'w'模式,因此会将原有“编程语言棚03 f.close()
第2行代码将字符串'我正在学习python'通过write()方法写入“编程语言概述.txt”文件。述.txt”文件的内容全部清除。第3行代码使用close()方法关闭文件，第2行代码写入的内容只有在关闭文件时才能保存下来。如果读者忘记在代码最后使用close0可能会导致写入的内容无法被保存到文件中。
1

代码执行后的输出结果为11，表示写入的字符串长度为11,打开“编程语言概述.txt”文件后的显示效果如图7-20所示。
閶编程语言概述.txt-记事本
文件() 编辑(日) 格式() 査看帮我正在学习Python
参数cooki
个汉字的偏看
参数whe1
开始计算，值
。writelines()方法
示例代码
writelines()方法的使用形式如下:
图7-20
e= opel
writelines(lines)
rint(f
print(f
功能:把字符串列表(列表中的元素均为字符串)写入文件,且不添加换行符。
参数lines:字符串列表。
05 print(
04
f.clos
返回值:返回None，表示空。
06
第2、3
示例代码(将字符串列表的内容写入文件):
第4行
01 f = open('E:\书代码\第7章\a7.txt','w',encoding='utf-8')02 1s =['zhangsan','lisi','wangwu'03 print(f.writelines(ls))
言概述.tx
并且向右
04 f.close()
代码:
行开头的
执行代码后会出现异常错误,这是因为字符串中的路径地址是非法的,系统会将'E:\书代码\第7章(a7.c的\a默认为转义字符，因此在书写地址时要用替代\。修改后的新代码如下01 王 = open('E:\\书代码\\第7章\\a7.txt','w02 1s=['zhangsan',ilisi'W2CNN03 print(f.writelines(1s)04 f.close()
个偏移量
如
内容的
在第1行代码中，由于文件夹“E:\书代码\第7章”中并没有a7.txt文件,因此程序会在文件夹“E:书代川第7章”中创建一个名为“a7.txt”的新文件。第3行代码将列表!s写入文件对象f中，由于writelines()方法不返回内容，因此输出结果为None。
02
B?
e
全部
7.3 文件的读取位置和路径
权
地
当对文件进行操作时,不管是读取文件还是写入文件,其执行顺序都是从文件开头依次向下，且内存会记录读取文件和写入文件的位置,再次执行时会从记录中最近的执行位置处继续执行。例如使用readline()方法读取文件的第1行内容后,再次使用readline()会继续读取第2行内容,写入文件操作与此相似。
7.3.1 调整文件的读取位置
当读取到文件末尾,需要跳转到文件开头重新读取时;或当写入到文件末尾，需要重新在文件开头写入内容时，可以使用seek()方法。其使用形式如下:seek(cookie, whence=0)
功能:把文件指针(用于指明文件读取的位置)移动到新的位置。

参数cookie:表示相对于whence位置的偏移量,如果为正数表示向右偏移,如果是负数表示向左偏移。
个汉字的偏移量是3。
参数whence:表示文件指针设定的位置,默认值为0,表示从文件开头处开始计算,值为1表示从当前位置开始计算,值为2表示从文件结尾处开始计算。
if= open(z'E:\书代码\第7章\编程语言概述,txt','g',encoding-'utf-8?2 print(f.readline(),end=rt)s print(f.readline(),end='1)04 f.seek(9,0)
示例代码(实现多次读取文件内容):
05 print(f.readline(),end=r
06 f.close()
章\a7.txt中
第2、3行代码会按顺序依次读取“编程语言概述,txt”(已恢复为最初内容)文件中第1行和第2行的内容并输出。第4行代码中的f.seek(9,0)表示将文件读取位置移动到文件开头,因此再次使用f.readline()读取“编程语言概述.txt”文件时，会读取文件中的第1行内容, Python 3.7.'ython 3.7.g (tags/v3.7.g:13c94747c7, Aug 17 2020, 18:58:18) (MsC v.1900 64 bit (AMD64)] on并且向右偏移9个位置。
ype "help","copyright","credits" or "li
代码执行结果如图7-21所示，输出内容中的第5行开头的“由于计”没有显示，即该部分的内容为9个偏移量。
曾精罘能识别人类语言，因此用户(人)与计算机交互的过程往往是通过程序的操作来实现的:
图 7-21
如果读取完毕后需要再次读取前面的内容,而没有使用seek()方法设置文件读取位置,会出现无法读取到内容的问题。修改后的新代码如下:
E:\书代码s()方法#
01 f = open(r'E:\书代码\第7章\编程语言概述,txt','r'encoding02print(f.read())03 print(f.readline())
第2行代码中的f.read()将文件中的所有内容全部读取完毕，使得文件读取位置指向了文件末尾，导致下一行的读取操作要从文件末尾开始，而文件末尾并没有内容，因此第3行代码中的print()语句输出的f.readline()并没有实际内容。执行代码后的输出结果如图7-22所示。
:3.7.g (tags/v3.7.9:13c9474707, Aug 17 2020,18:58:18) [MSC v.1900 64 bit
credits
计簋机瑾姣甪
图 7-22
学会记录)方法读
入内容
7.3.2 绝对路径和相对路径
在使用open()函数读取文件时,第1个参数用于表明文件的路径和名称,其中文件路径的表示方法有两种分别为绝对路径和相对路径。7.3.1小节中涉及的文件路径都是绝对路径。
绝对路径表示从磁盘的根目录开始到目标文件的路径。相对路径表示相对于当前文件的位置到目标文件的位置。例如代码文件的绝对路径为“E:\书代码\第7章\第7章第24个程序.py”,而需要读取的目标文件的绝对路径是“E:\书代码\第7章\project_l\readme,txt”。如果需要在“第7章第24个程序.py”代码文件中读取readme.txt文件，使用从代码文件到readme.txt文件的相对路径即可。readme.txt文件的相对路径如下:./project 1/readme.txt
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