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（九）Python高级应用-文件与IO操作

news 2025/9/16 13:40:26

概览

文本/二进制文件读写
JSON/CSV/Excel数据处理
上下文管理器（with语句）
目录遍历与文件压缩

在编程世界中，输入/输出（I/O）操作是与外部环境（如文件系统、网络、数据库）进行数据交换的基石。Python 以其简洁优雅的语法，提供了一套强大而灵活的工具来处理各种 I/O 任务。本文将深入探讨 Python 在文件处理方面的高级应用，涵盖文本与二进制文件、常见数据格式的处理、关键的上下文管理器，以及目录操作与文件压缩。

1. 文本文件与二进制文件的读写

核心概念：文本 vs. 二进制

文本文件：由字符序列组成，通常是人类可读的（如.txt,.py,.html）。处理文本文件时，Python 会涉及编码（如 UTF-8, GBK）和解码，将字符转换为字节序列或反之。默认编码通常是 UTF-8。
二进制文件：由字节序列组成，内容依特定格式定义（如图片.jpg, 音频.mp3, 任何其他格式）。处理二进制文件时，我们直接操作字节，不进行编码转换。

基础操作：

open()函数

Python 使用内置的open()函数来创建文件对象。

file = open(filename, mode, encoding)

filename: 文件路径。
mode: 打开模式，决定了文件如何被处理。
‘r’: 只读（文本模式，默认）
‘w’: 只写。如果文件存在则清空，不存在则创建。
‘a’: 追加。将数据写入文件末尾。
‘x’: 独占创建。如果文件已存在则失败。
‘b’: 二进制模式。需与其他模式组合使用，如’rb’或’wb’。
‘t’: 文本模式（默认）。
‘+’: 更新（读写）。

代码示例与解释

文本文件读写

# 1. 写入文本文件
# 使用 'w' 模式，指定编码为 UTF-8
with open('example.txt', 'w', encoding='utf-8') as f:f.write('你好，世界！\n')  # 写入一行f.writelines(['这是第二行。\n', '这是第三行。\n']) # 写入多行# 2. 读取文本文件
with open('example.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:content = f.read()       # 一次性读取全部内容print("read():\n", content)with open('example.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:line = f.readline()      # 读取一行（包括换行符）print("readline():\n", repr(line)) # 使用 repr 显示换行符with open('example.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:lines = f.readlines()    # 读取所有行，返回一个列表print("readlines():\n", lines)# 3. 高效逐行处理（推荐用于大文件）
# 文件对象本身是一个可迭代对象
with open('example.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:for line_num, line in enumerate(f, 1):print(f"Line {line_num}</