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Python 文件的读写操作
在 Python 中，文件操作非常常见，可以通过内建的 open() 函数进行文件的读取、写入、创建等操作。理解文件操作的模式和 with 语句对于确保代码的简洁性和效率至关重要。
1. 打开文件 open()
在 Python 中，文件操作的基本函数是 open()，它用于打开一个文件并返回一个文件对象，通过该对象可以对文件进行读取和写入操作。open()函数有两个常用参数：
file：表示文件的路径，可以是相对路径或绝对路径。mode：表示文件打开的模式，决定了文件的操作方式。语法：
open(file, mode)
1.1 常见的打开模式
| 模式 | 说明 |
|---|---|
r | 只读模式（默认）。文件必须存在，否则抛出 FileNotFoundError。 |
w | 写模式。文件如果存在则覆盖，不存在则创建新文件。 |
a | 追加模式。文件若存在，则在文件末尾追加内容；若文件不存在，创建新文件。 |
x | 排他性创建模式。若文件已存在，抛出 FileExistsError。 |
b | 二进制模式，用于处理非文本文件，如图片等。 |
t | 文本模式（默认）。用于读取或写入文本文件。 |
r+ | 读写模式。文件必须存在，可以同时进行读取和写入。 |
w+ | 写读模式。文件如果存在会被覆盖，不存在则创建新文件。 |
a+ | 追加读写模式。可以读写文件，文件若不存在则创建新文件。 |
1.2 示例
假如example.txt的文件内容为：hello world为举例
# 只读模式打开文件
file = open('example.txt', 'r')
print(file)
print(file.read()) #会输出example.txt的文件内容
file.close() #关闭文件
输出：
<_io.TextIOWrapper name='example.txt' mode='r' encoding='cp65001'>
hello world
1.3代码及输出解释：
open('example.txt', 'r'):打开了一个名为example.txt的文件，以只读模式 ('r') 打开file.read():在file对象上调用read()方法，用于读取文件的所有内容file.close()在file对象上调用close()方法，用于关闭文件，是为了确保资源被释放<_io.TextIOWrapper ...>：TextIOWrapper是 Python 内部用于处理文本文件的类name='example.txt'：这是文件对象的名称，表示文件路径。mode='r'：以只读模式r打开文件（即只能读取文件内容，不能修改）。encoding='cp65001'：这是文件的编码方式为cp65001（cp65001是 UTF-8 编码的一个别名）
2. 使用 with 语句
with 语句提供了一个更简洁的方式来管理文件资源。使用 with 语句时，Python 会自动管理文件的打开和关闭。无论文件操作是否成功，文件都会在操作结束后自动关闭。
2.1 with 语句的优点
- 自动管理资源，避免忘记关闭文件。
- 即使发生异常，也能保证文件被正确关闭。
- 代码更简洁。
语法：
with open('文件路径', '模式') as 打开后赋值的变量名:空四格(写打开文件后进行的操作代码)
2.2 示例
with open('example.txt', 'r') as file:content = file.read()print(content) #输出hello world
as file：文件对象赋值给变量file；可以理解为使用open函数这样写：
file=open('example.txt', 'r')
- 在上面的例子中，文件在
with语句结束后会自动关闭文件。
3. 读取文件内容
Python 提供了几种方法来读取文件内容：
read()：读取整个文件的内容，返回一个字符串。readline()：逐行读取文件，每次返回一行内容。readlines()：读取文件的所有行并返回一个列表。- 假设
example.txt的文件内容为：
hello wrold
hello wrold
hello wrold
hello wrold
hello wrold
3.1 read() 示例 返回全部内容
with open('example.txt', 'r') as file:content = file.read() # 读取整个文件print(content)
输出示例：
hello wrold
hello wrold
hello wrold
hello wrold
hello wrold
3.2 readline() 示例 每次返回第一行内容
with open('example.txt', 'r') as file:line = file.readline() # 读取第一行print(line)
输出示例：
hello wrold3.3 readlines() 示例 以列表的形式返回全部数据
with open('example.txt', 'r') as file:lines = file.readlines() # 读取所有行，返回一个列表print(lines)
输出示例：
['hello wrold\n', 'hello wrold\n', 'hello wrold\n', 'hello wrold\n', 'hello wrold']
4. 写入文件
文件的写入操作使用 write() 或 writelines() 方法：
write()：将字符串写入文件，如果文件存在则覆盖。writelines()：将字符串列表写入文件,只能字符串类型的数据列表，否则报错
4.1 write() 示例 将字符串写入文件
with open('output.txt', 'w') as file: #w模式文件如果存在则覆盖，不存在则创建新文件file.write('Hello, Python!')
output.txt文件内容：
Hello, Python!4.2 writelines() 示例 将字符串列表写入文件
lines = ['Hello, Python!\n', 'This is another line.\n']with open('output.txt', 'w') as file:file.writelines(lines)
output.txt文件内容(因添加\n故而换行)：
Hello, Python!
This is another line.4.3 追加写入
with open('output.txt', 'a') as file:file.write('Appending a new line.')
output.txt文件内容：
Hello, Python!This is another line.
Appending a new line.
PS：如果写入的内容需要换行可以在字符串里面添加\n
开头添加换行例如：file.write('\nAppending a new line.')
4.4 二进制写模式 wb
- 含义：以二进制模式写入文件。如果文件存在，内容会被覆盖；如果文件不存在，则创建文件
- 用途：适用于写入非文本文件，如图像、音频文件等
with open('output.jpg', 'wb') as file:file.write(content) # 将content内容以二进制形式写入4.4 二进制追加模式 ab
- 含义：以二进制模式向文件追加内容。如文件不存在，会创建文件；反之会添加到文件的末尾
- 用途：适用于不断向文件中追加数据（二进制数据等）容易出问题，一般wb即可
with open('output.jpg', 'ab') as file:file.write(content) # 将content新内容追加到文件末尾5. 完整案例：日志文件管理
假设我们有一个日志文件，每次程序运行时都会记录一个日志条目，记录程序的执行情况。下面是一个完整的示例：
# 写入日志
def write_log(log_message):with open('logfile.txt', 'a') as log_file:log_file.write(log_message + '\n')# 读取日志
def read_logs():with open('logfile.txt', 'r') as log_file:logs = log_file.readlines()return logs# 示例用法
write_log('日志数据1')
write_log('日志数据2')# 读取并显示日志
logs = read_logs()
print("Logs:")
for log in logs:print(log.strip())
解释：
- write_log函数：将日志信息追加到
logfile.txt文件中。 - read_logs函数：读取
logfile.txt中的所有日志，并返回列表。 - 通过运行程序，生成三条日志，并将其打印出来。
7. 总结
- 文件操作模式：选择合适的模式（如
r、w、a等）进行文件的读取或写入。 with语句：提供了简洁且安全的文件操作方式，自动处理文件的关闭。- 文件读取与写入：掌握
read()、readline()、write()、writelines()等方法，灵活处理文件内容。
通过这些基础的文件操作，你可以高效地处理文件读写任务，同时确保代码简洁且安全。