【python文件处理】使用 open() 函数打开文件、 File 操作文件、使用 OS 对象操作文件目录的知识，使用 open() 函数打开文件

在计算机世界中，文本文件可存储各种各样的数据信息，例如天气预报、交通信息、财经数据、文学作品等。当需要分析或修改存储在文件中的信息时，读取文件工作十分重要。通过文件读取功能，不仅可以获取一个文本文件的内容，还可以重新设置里面的数据格式并将其写入到文件中，同时可以让浏览器显示文件中的内容✮ℬ𝓇𝓊𝓃𝒸𝒽 𝓉𝒾𝓂ℯ⋆˙🍇

一、使用 open() 函数打开文件‧₊˚✩彡

🔮在读取一个文件的内容之前，需要先打开这个文件。在 Python 程序中，可以通过内置函数 open() 来打开一个文件，并用相关的方法读或写文件中的内容以供程序处理和使用，同时可以将文件看作 Python 中的一种数据类型。使用函数 open() 的语法格式如下所示。

open(filename, mode='r', buffering=-l, encoding=None, errors=None, newline=None,closefd= True, opener=None)

🪻当使用上述函数 open() 打开一个文件后，就会返回一个文件对象。上述格式中主要参数的具体说明如下所示。

• filename：表示要打开的文件名。
• mode：可选参数，文件打开模式。这个参数是非强制的，默认文件访问模式为只读（r）。
• buffering：可选参数，缓冲区大小。
• encoding：文件编码类型。
• errors：编码错误处理方法。
• newline：控制通用换行符模式的行为。
• closefd：控制在关闭文件时是否彻底关闭文件。

🪻在下述格式中，参数 “mode” 表示文件打开模式

二、使用 File 操作文件‧₊˚✩彡

🔮在 Python 程序中，当一个文件打开后，便可以使用 File 对象得到这个文件的各种信息。File 对象中的属性信息如表 所示

🪻在 Python 程序中，对象 File 是通过内置函数实现对文件的操作的，其中常用的内置函数如表所示

🫧下面的实例代码演示了打开一个文件并查看使用文件属性的过程

# 打开一个文件
fo = open("456.txt", "wb")  #用wb格式打开指定文件
print ("文件名: ", fo.name)  #显示文件名
print ("是否已关闭 : ", fo.closed)#显示文件是否关闭
print ("访问模式 : ", fo.mode)#显示文件的访问模式

🪻在上述代码中，使用函数 open() 以 “wb” 的方式打开了文件 “456.txt”。然后分别获取了这个文件的 name、closed 和 mode 属性信息。执行效果如图

三、使用 close() 方法关闭操作‧₊˚✩彡

🔮方法 close() 用于关闭一个已经打开的文件，关闭后的文件不能再进行读写操作，否则会触发 ValueError 错误。在程序中可以多次调用 close() 方法，当引用 file 对象操作另外一个文件时，Python 会自动关闭之前的 file 对象。使用 close() 方法的语法格式如下所示

fileObject.close();

🪻方法 close() 没有参数，也没有返回值。下面的实例代码演示了使用 close() 方法关闭文件的过程

fo = open("456.txt", "wb")  #用wb格式打开指定文件
print("文件名为: ", fo.name) #显示打开的文件名
# 关闭文件
fo.close()

🫧在上述代码中，首先使用函数 open() 以 “wb” 的方式打开了文件 “456.txt”。然后使用 close() 方法关闭文件。执行效果如图

四、使用方法 flush()‧₊˚✩彡

🔮方法 flush() 的功能是刷新缓冲区，即将缓冲区中的数据立刻写入文件，同时清空缓冲区。在一般情况下，文件关闭后会自动刷新缓冲区，但是有时需要在关闭之前刷新它，这时就可以使用方法 flush() 实现。使用方法 flush() 的语法格式如下所示。

fileObject.flush();

🪻方法 flush() 没有参数，也没有返回值。下面的实例代码演示了使用 flush() 方法刷新缓冲区的过程

#用wb格式打开指定文件
fo = open("456.txt", "wb")
print ("文件名为: ", fo.name) #显示打开文件的文件名
fo.flush()                   #刷新缓冲区
fo.close()                   #关闭文件

🫧在上述代码中，首先使用函数 open() 以 “wb” 的方式打开文件 “456.txt”，然后使用方法 flush() 刷新缓冲区，最后使用方法 close() 关闭文件。执行后的效果如图 12-3 所示

五、使用方法 fileno()‧₊˚✩彡

🔮方法 fileno() 的功能是返回一个整型的文件描述符，它可以用于底层操作系统的 I/O 操作。使用方法 fileno() 的语法格式如下所示

fileObject.fileno();

🪻方法 fileno() 没有参数，有返回值，返回一个整型文件描述符。下面的实例代码演示了使用 fileno() 方法返回文件描述符的过程。

#用wb格式打开指定文件
fo = open("456.txt", "wb")
print ("文件名是：", fo.name) #显示打开文件的文件名
fid = fo.fileno()      #返回一个整型的文件描述符
print ("文件456.txt的描述符是：", fid)
#显示这个文件的描述符
fo.close()             #关闭文件

🫧在上述代码中，首先使用函数 open() 以 “wb” 的方式打开文件 “456.txt”，然后使用方法 fileno() 返回这个文件的整型描述符，最后使用方法 close() 关闭文件。执行后的效果如图所示

六、使用方法 isatty()‧₊˚✩彡

🔮方法 isatty() 的功能是检测某文件是否连接到一个终端设备。如果连接到一个终端设备，则返回 True；否则，返回 False。使用方法 isatty() 的语法格式如下所示。

#用wb格式打开指定文件
fo = open("456.txt", "wb")
print ("文件名是：", fo.name) #显示打开文件的文件名
ret = fo.isatty()  #检测文件是否连接到一个终端设备
print ("返回值是：", ret) #显示连接检测结果
fo.close()  # 关闭文件

🪻在上述代码中，首先使用函数 open() 以 “wb” 的方式打开文件“456.txt”，然后使用方法 isatty() 检测这个文件是否连接到一个终端设备，最后使用方法 close() 关闭文件。执行后的效果如图 所示

七、使用方法 read()‧₊˚✩彡

🔮想使用某个文本文件中的数据信息，首先需要将这个文件的内容读取到内存中，既可以一次性读取文件的全部内容，也可以按照每次一行的方式进行读取。其中方法 read() 的功能是从目标文件中读取指定的字节数。如果没有给定字节数或字节数为负值，则读取所有内容。使用方法 read() 的语法格式如下所示。

file.read([size]);

🪻参数 “size” 表示从文件中读取的字节数，返回值是从字符串中读取的字节。下面的实例代码演示了使用方法 read() 返回文件中 3 字节内容的过程。

#用r+格式打开指定文件
fo = open("456.txt", "r+")
print ("文件名为: ", fo.name)#显示打开文件的文件名
line = fo.read(3)      #读取文件中前3字节的内容
print ("读取的字符串: %s" % (line))#显示读取的内容
fo.close()             #关闭文件

🫐在上述代码中，首先使用函数 open() 以 “r+” 的方式打开文件 “456.txt”，然后使用方法 read() 读取目标文件中前 3 字节的内容，最后使用方法 close() 关闭文件。

八、readline() 方法‧₊˚✩彡

🔮除了使用 read() 方法读取某个文本文件中的数据信息，还可以使用 readline() 方法。方法 readline() 的功能是从目标文件中读取整行内容，包括 "\n" 字符。如果指定了一个非负的参数，则返回指定大小的字节数，包括 "\n" 字符。使用方法 readline() 的语法格式如下所示。

fileObject.readline(size);

🫧参数 “size” 表示从文件中读取的字节数，返回值是从字符串中读取的字节。如果没有指定参数 “size”，则依次读取各行的内容。下面的实例代码演示了使用方法 readline() 返回文件各行内容的过程。

#用r+格式打开指定文件
fo = open("456.txt", "r+")
print ("文件名为: ", fo.name)#显示打开文件的文件名
line = fo.readline()#读取文件中第1行的内容
print ("读取第1行 %s" % (line)) #显示文件中第1行的内容
line = fo.readline()#读取文件中第2行的内容
print ("读取第2行 %s" % (line)) #显示文件中第2行的内容
line = fo.readline()#读取文件中第3行的内容
print ("读取第3行 %s" % (line)) #显示文件中第3行的内容
line = fo.readline(3)#读取文件中第4行前3字节的内容
print ("读取的字符串为：%s" % (line)) #显示文件中
#第4行前3字节的内容fo.close()  #关闭文件

🪻在上述代码中，首先使用函数 open() 以 “r+” 的方式打开文件 “456.txt”，然后 3 次调用方法 readline() 依次读取目标文件中前 3 行内容，在第 4 次调用方法 readline() 时读取文件中第 4 行前 3 字节的内容，最后使用方法 close() 关闭文件。执行后的效果如图 所示

九、OS模块‧₊˚✩彡

🫧对一些比较烦琐的文件和目录操作，可以使用 Python 提供的 OS 模块对象来实现。在 OS 模块中包含了很多操作文件和目录的函数，可以方便地实现文件重命名、添加/删除目录、复制目录/文件等操作。

🔮在 Python 语言中，OS 对象主要包含了如下内置函数，具体说明如下所示。

• os.access(path, mode)：检验权限模式。
• os.chdir(path)：改变当前的工作目录。
• os.chflags(path, flags)：设置路径的标记为数字标记。
• os.chmod(path, mode)：更改权限。
• os.chown(path, uid, gid)：更改文件所有者。
• os.chroot(path)：改变当前进程的根目录。
• os.close(fd)：关闭文件描述符 fd。
• os.closerange(fd_low, fd_high)：关闭所有文件的描述符，从 fd_low（包含）到 fd_high（不包含），错误会被忽略。
• os.dup(fd)：复制文件描述符 fd。
• os.dup2(fd, fd2)：将一个文件描述符 fd 复制到另一个 fd2。
• os.fchdir(fd)：通过文件描述符改变当前工作目录。
• os.fchmod(fd, mode)：改变一个文件的访问权限，该文件由参数 fd 指定，参数 mode 是 UNIX 系统下的文件访问权限。
• os.fchown(fd, uid, gid)：修改一个文件的所有权，这个函数修改一个文件的用户 ID 和用户组 ID，该文件由文件描述符 fd 指定。
• os.fdatasync(fd)：强制将文件写入磁盘，该文件由文件描述符 fd 指定，但是不强制更新文件的状态信息。
• os.fdopen(fd[, mode[, bufering]])：通过文件描述符 fd 创建一个文件对象，并返回这个文件对象。
• os.fpathconf(fd, name)：返回一个打开的文件的系统配置信息。name 为检索的系统配置的值，它也许是一个定义系统值的字符串，这些名字在很多标准（POSIX.1、UNIX 95、 UNIX 98 等）中指定。
• os.fstat(fd)：返回文件描述符 fd 的状态，如 stat()。
• os.fstatvfs(fd)：返回包含文件描述符 fd 的文件所在文件系统的信息，如 statvfs()。
• os.fsync(fd)：强制将文件描述符为 fd 的文件写入硬盘中。
• os.ftruncate(fd, length)：裁剪文件描述符 fd 对应的文件，所以它最大不能超过文件大小。
• os.getcwd()：返回当前工作目录。
• os.isatty(fd)：如果文件描述符 fd 是打开的，同时与 tty(-like) 设备相连，则返回 True；否则，返回 False。
• os.lchflags(path, flags)：设置路径的标记为数字标记，类似于函数 chflags()，但是没有软链接。
• os.lchmod(path, mode)：修改链接文件权限。
• os.lchown(path, uid, gid)：更改文件所有者，类似于函数 chown()，但是不追踪链接。
• os.link(src, dst)：创建硬链接，名为参数 dst，指向参数 src。
• os.listdir(path)：返回 path 指定的文件夹包含的文件或文件夹的名字列表。
• os.lseek(fd, pos, how)：设置文件偏移位置，文件由文件描述符 fd 指示。这个函数依据参数 how 来确定文件偏移的起始位置，参数 pos 指定位置的偏移量。
• os.lstat(path)：类似于 stat()，但是没有软链接。
• os.major(device)：从原始的设备号中提取设备 major 号码（使用 stat 中的 st_dev 或者 st_rdev field）。
• os.makedev(major, minor)：以 major 和 minor 设备号组成一个原始设备号。
• os.makedirs(neme[, mode])：递归文件夹创建函数。和函数 mkdir() 类似，但创建的所有 intermediate-level 文件夹需要包含子文件夹。
• os.minor(device)：从原始的设备号中提取设备 minor 号码（使用 stat 中的 st_dev 或者 st_rdev field）。
• os.mkdir(path[, mode])：以数字 mode 的模式创建一个名为 path 的文件夹，默认的 mode 是 0777（八进制）。
• os.mkfifo(path[, mode])：创建命名管道，mode 为数字，默认为 0666（八进制）。
• os.mknod(path[, mode=0o600, device])：创建一个名为 path 的文件系统节点。
• os.open(path, flags[, mode])：打开一个文件，并且设置需要的打开选项，参数 mode 是可选的。
• os.openpty()：打开一个新的伪终端对。返回 pty 和 tty 的文件描述符。
• os.pathconf(path, name)：返回相关文件的系统配置信息。
• os.pipe()：创建一个管道，返回一对文件描述符（r, w），分别表示读和写。
• os.popen(cmd[, mode[, bufering]])：从一个 cmd 打开一个管道。
• os.read(fd, n)：从文件描述符 fd 中读取最多 n 个字节，返回包含读取字节的字符串，文件描述符 fd 对应的文件已达到结尾，返回一个空字符串。
• os.readlink(path)：返回软链接所指向的文件。
• os.remove(path)：删除路径为 path 的文件。如果 path 是一个文件夹，将抛出 OSError 异常。查看下面的 os.rmdir() 了解如何删除目录。
• os.removedirs(name)：递归删除目录。
• os.rename(src, dst)：重命名文件或目录，从 src 到 dst。
• os.renames(old, new)：递归地对目录进行更名，也可以对文件进行更名。
• os.rmdir(path)：删除 path 指定的空目录，如果目录非空，则抛出一个 OSError 异常。
• os.stat(path)：获取 path 指定的路径的信息，功能等同于 C API 中的 stat() 系统调用。
• os.stat_float_times([newvalue])：决定 stat_result 是否以 float 对象的格式显示时间戳。
• os.statvfs(path)：获取指定路径的文件系统统计信息。
• os.symlink(src, dst)：创建一个软链接。
• os.tcgetpgrp(fd)：返回与终端 fd（一个由 os.open() 返回的打开的文件描述符）关联的进程组。
• os.tcsetpgrp(fd, pg)：设置与终端 fd（一个由 os.open()返回的打开的文件描述符）关联的进程组为 pg。
• os.ttyname(fd)：返回一个字符串，它表示与文件描述符 fd 关联的终端设备。如果 fd 没有与终端设备关联，则引发一个异常。
• os.unlink(path)：删除文件路径。
• os.utime(path, times)：返回指定的 path 文件访问和修改的时间。
• os.walk(top[, topdown=True[, οnerrοr=None[, followlinks=False]]])：通过在树中游走、向上或者向下输出在文件夹中的文件名。
• os.write(fd, str)：写入字符串到文件描述符 fd 中，返回实际写入的字符串长度。

十、使用方法 access()‧₊˚✩彡

🔮方法 access() 的功能是检验对当前文件的操作权限模式。方法 access() 使用当前的 uid/gid 尝试访问指定路径。使用方法 access() 的语法格式如下所示

os.access(path, mode);

🪻参数 “path” 用于检测路径是否有访问权限。参数 “mode” 表示测试当前路径的模式，主要包括如下 4 种取值模式。

• os.F_OK：测试 path 是否存在。
• os.R_OK：测试 path 是否可读。
• os.W_OK：测试 path 是否可写。
• os.X_OK：测试 path 是否可执行。

🫧方法 access() 有返回值。如果允许访问，则返回 True；否则，返回 False。下面的实例代码演示了使用方法 access() 获取文件操作权限的过程。

import os, sys
# 假定 123/456.txt 文件存在，并设置了读写权限
ret = os.access("123/456.txt", os.F_OK)
print ("F_OK - 返回值 %s"% ret)#显示文件是否存在
ret = os.access("123/456.txt", os.R_OK)
#测试文件是否可读
print ("R_OK - 返回值 %s"% ret) #显示文件是否可读
ret = os.access("123/456.txt", os.W_OK)
#测试文件是否可写
print ("W_OK - 返回值 %s"% ret) #显示文件是否可写
ret = os.access("123/456.txt", os.X_OK)
#测试文件是否可执行
print ("X_OK - 返回值 %s"% ret)#显示文件是否可执行

🫐在运行上述实例代码之前，首先需要在实例文件 quan.py 的同目录下创建一个名为 “123” 的文件夹，然后在里面创建一个文本文件 “456.txt”。在上述代码中，使用方法 access() 获取对文件 “123/456.txt” 的操作权限。执行后的效果如图所示

十一、创建目录‧₊˚✩彡

🔮在 Python 程序中，可以使用 OS 对象的内置方法创建文件夹目录。

🪻1．使用方法 mkdir()。

🫐在 Python 程序中，方法 mkdir() 的功能是以数字权限模式创建目录，默认的模式为 0777（八进制）。使用方法 mkdir() 的语法格式如下所示

os.mkdir(path[, mode])

🫧方法 mkdir() 有返回值，返回包含读取字节的字符串。上述格式中各个参数的具体说明如下所示。

• 参数 path：表示要创建的目录。
• 参数 mode：表示要为目录设置的数字权限模式。

🫐下面的实例代码演示了使用方法 mkdir() 创建一个目录的过程。

import os, sys
#变量path表示要创建的目录
path = "top"
os.mkdir( path )     #执行创建目录操作
print ("目录已创建")

🪻2．使用方法 makedirs()。

🫐在 Python 程序中，方法 makedirs() 的功能是递归创建目录。功能和方法 mkdir() 类似，但是可以创建包含子目录的文件夹目录。使用方法 makedirs() 的语法格式如下所示

os.makedirs(path, mode=0o777)

🫧方法 makedirs() 有返回值，它返回包含读取字节的字符串。上述格式中各个参数的具体说明如下所示。

• 参数 path：表示要递归创建的目录。
• 参数 mode：表示要为目录设置的数字权限模式。

  import os, sys
  #变量path表示要创建的目录
  path = "tmp/home/123"
  os.makedirs( path );      #执行创建操作
  print ("路径被创建")

  致谢

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