Python 以優雅的姿勢 操作文件

文章目錄

• Python 以優雅的姿勢 操作文件
• • open() 方法🎏
  • 文件打開模式📌
  • 使用 with 語句💡
  • 創建文件
  • 讀取文件
  • 增加內容（末尾）
  • 修改文件內容（重點）🧬
  • 刪除文件
  • 刪除文件夾
  • 擴展：利用 OS 模塊
  • 擴展：文件編碼知識
  • 相關博客😏

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open() 方法🎏

open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)

參數如下：

• file：文件路徑（絕對路徑或者相對路徑），如果直接寫文件名的話那就是 相對路徑

• mode：為字符串參數，用于指定打開文件的模式，默認值是 “r”，也就是讀取模式，其余模式參考下面內容

• buffering：可選的整數參數，用于設置緩沖策略，若為 0 以切換緩沖關閉（僅允許在二進制模式下），1選擇行緩沖（僅在文本模式下），大于1的整數以指示固定大小的塊緩沖區的大小（單位：字節），如果沒有給出參數，默認緩沖策略的工作方式如下:

  • 二進制文件以固定大小的塊進行緩沖；使用啟發式方法選擇緩沖區的大小，嘗試確定底層設備的“塊大小”或使用 io.DEFAULT_BUFFER_SIZE。在大多數系統上，緩沖區的長度通常為 4096 或 8192 字節。
  • “交互式”文本文件（ isatty() 返回 True 的文件）使用行緩沖。其他文本文件使用上述策略用于二進制文件。

• encoding：指定用于解碼或編碼文件時 所 編碼的名稱，只在文本模式下使用，默認值（默認編碼類型）是根據你的操作系統平臺決定的，Windows系統是默認國產的 GBK編碼，Liunx 、Macos 系統 為默認 UTF-8 編碼，這也是為什么在Windos平臺上打開utf-8編碼文件時報錯的原因，這里建議 好習慣 encoding=”utf-8"

• errors：可選字符串參數，指定如何處理編碼和解碼錯誤，不能在二進制模式下使用

  • strict ：如果存在編碼錯誤，會引發 ValueError 報錯，默認值 None 具有相同的效果
  • ignore ：忽略錯誤，但忽略編碼錯誤可能會導致數據丟失，可能會在一些嵌入式環境中使用
  • replace ：會將替換標記（例如 ‘?’ ）插入有錯誤數據的地方

• newline：控制 universal newlines （通用換行符）模式如何生效（它僅適用于文本模式），如果 newline 為 None，則啟用通用換行模式，輸入中的行可以以 ‘\n’，’\r’ 或 ‘\r\n’ 結尾，這些行被Python翻譯成 ‘\n’ ，簡單來說，就是以什么為判斷內容下一行的依據，windos默認約定為 “\r\n” , Unix 為 “\n”，MacOS 為 “\r”

• closefd：如果 closefd 是 False 并且給出了文件描述符而不是文件名，那么當文件關閉時，底層文件描述符將保持打開狀態；如果給出文件名則 必須為 True（默認值，否則將引發錯誤

• opener：設置自定義開啟器，通過使用參數（ file，flags ）調用 opener 獲得文件對象的基礎文件描述符，開啟器必須返回一個打開的文件描述符。

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文件打開模式📌

模式描述文件已存在文件不存在

r	以 只讀 方式打開文件（默認）	正常讀取	報錯 FileNotFoundError
rb	以 二進制格式 打開文件 用于 讀取	正常讀取	報錯 FileNotFoundError
w	以 只寫 方式打開文件	清空原有內容從頭開始寫入	創建新文件進行寫入
wb	以 二進制 方式打開文件 用于 寫入	清空原有內容從頭開始寫入	創建新文件進行寫入
a	以 追加 方式打開文件	新的內容將會被寫入到已有內容末尾	創建新文件進行寫入
ab	以 二進制 方式打開文件 用于 追加	新的內容將會被寫入到已有內容末尾	創建新文件進行寫入
x	排它性創建 寫模式	創建新文件進行寫入	報錯 FileExistsError
b	不單獨使用，二進制模式	~	~
t	不單獨使用，文本模式（默認）	~	~
U	通用換行模式（Python3 已棄用）	~	~

以 內容數據 類型為參考的話，Python 區分二進制 和 文本，那么又分為文本模式 和 二進制模式

1) 文本模式

在不指定文件模式時，默認模式為 “r”，打開用于讀取文本，與 “rt” 是一樣的。

文本模式下，文件內容返回為 字符串，使用 “r”，“w” 等模式時，與 后面加 “t” 相同，“r” = “rt”

2) 二進制模式

二進制模式下，返回的內容為 bytes 對象，不進行任何解碼

在Python 中創建 圖片、視頻等文件時，就需要用到 二進制模式 寫入數據內容。

其實，用的最多的還是原生的文件打開模式，r 和 w
在大部分情況下，這兩種模式相互配合使用就已經夠了

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使用 with 語句💡

在使用 open() 內置函數 操作文件時，得記得在操作結束后加上一句 f.close()

每次操作完都得加上 f.close() ，顯得有些麻煩，且如果在操作完忘記加上這一句話，還會造成資源一直占用的問題
于是，這里 推薦使用 with 語句 來提升編寫代碼的效率

普通寫法

f = open("中文.txt", "r", encoding="utf-8") data = f.read() print(data) f.close()

使用 with 語句

with open("中文.txt", "r", encoding="utf-8") as f:data = f.read()print(data)

優點：

• 提升代碼閱讀性
• 減少代碼冗余，免去 f.close() 步驟，同時也防止忘記關閉文件調用

接下來的代碼，我將統一使用 with 語句演示

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創建文件

創建文件，常用的 文件打開模式是 “w”，當然也可以使用 “x” 模式，前提是你所指定的目錄下沒有這個文件

只是創建一個空白文件的話 可以這么寫

with open("文件.txt", "w", encoding="utf-8") as f_w:pass

創建多個文件 可以配合循環

for i in range(1, 5):with open(f"文件_{i}.txt", "w", encoding="utf-8") as f_w:pass

創建文件 并且 寫入內容

with open(f"文件.txt", "w", encoding="utf-8") as f_w:f_w.write("hello word")

讀取文件

讀取文件，用到的 文件打開模式是 “r”

• .read(size = -1)*
  讀取全部

  • size ： 指定讀取的字節數， 默認值-1表示讀取整個文件

  
  讀取全部內容

  with open(f"中文.txt", "r", encoding="utf-8") as f_w:data = f_w.read() # 讀取所有內容print(data)

  利用 size 參數 在特點場合下有妙用

  with open(f"中文.txt", "r", encoding="utf-8") as f_w:while True:data = f_w.read(10) # 每次只讀取10個字節if data:print(data)else:break

• .readline(size = -1)
  讀取一行

  • size ： 指定中讀取的字節數， 默認值-1表示讀取一行內容， 用法與上面 .read() 相同

  
  讀取一行

  with open(f"中文.txt", "r", encoding="utf-8") as f_w:data = f_w.readline()print(data)

  一行一行方式讀取 全部內容

  with open(f"中文.txt", "r", encoding="utf-8") as f_w:while True:data = f_w.readline()if not data:breakprint(data)# 還可以直接循環文件對象實現 with open(f"中文.txt", "r", encoding="utf-8") as f_w:for line in f_w:print(line)

.readline(size = -1)
讀取所有行，并返回列表，每一行為列表中的一個值

with open(f"中文.txt", "r", encoding="utf-8") as f_w:data_list = f_w.readlines()print(data_list)

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增加內容（末尾）

對文件內容進行追加，用到的 文件打開模式是 “a”

追加的內容會寫在文件末尾

with open("中文.txt", "w", encoding="utf-8") as f_w: # 創建初始文件f_w.write("我是第一行內容\n")with open("中文.txt", "a", encoding="utf-8") as f_a: # 追加文件內容f_a.write("我是追加的內容")

這個模式用在寫簡單的 程序運行 日志 上

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修改文件內容（重點）🧬

需要使用到兩種 文件打開模式 進行配合，先讀（“r”）后寫（“w”）

原理：
很簡單，就是先將 內容讀取 到內存，然后對讀取到的數據進行修改、增加、刪除等操作，再重新寫入到新文件中，再把舊文件替換成新文件，在編輯過程未結束的情況下 產生的新文件可以理解為 臨時文件，此時尚未與舊文件替換

這種修改方式其實很常見，拿我們常用的 word 文檔來看
在平時編輯word文檔時，會發現在其相對路徑下會生成一個隱藏文件，命名通常是以~$開頭，后面跟著文件名

替換文件
那么，在py中怎么替換文件呢？

這就需要用到 os 標準庫模塊下的 os.replace()

os.replace("新文件", "舊文件")

根據以上原理，Py實現

temp_name = r"~$" file_name = "中文.txt" with open(f"{temp_name}{file_name}", "w", encoding="utf-8") as f_w:with open(file_name, "r", encoding="utf-8") as f_r:data = f_r.read()data = data.replace("內容", "nei_rong") # 替換操作data += "我是再加上的內容\n" # 增加內容 f_w.write(data)os.replace(f"{temp_name}{file_name}", file_name) # 替換文件

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刪除文件

這里需要用到 os 標準庫模塊

file_path = "" if os.path.isfile(file_path):os.remove(file_path) # 只能刪除文件 非文件夾

注意：只能刪除文件，非文件夾，否則會出現 OSError 錯誤

刪除文件夾

需要注意的是，文件夾分兩種，一種是空文件夾，另外一種則是文件夾中有內容的 非空文件夾

• 空文件夾：
  利用 os 標準庫模塊
  os.rmdir() 刪除指定路徑的目錄，文件夾必須為空

  dir_path = "" if not os.listdir(dir_path):os.rmdir(dir_path)

  如果刪除非空文件夾，會出現 OSError 錯誤

• 非空文件夾：

  方法一：（推薦）
  利用 shutil 標準庫模塊
  shutil.rmtree() 刪除一個完整的目錄樹

  path = "" if os.path.isdir(path):shutil.rmtree(path) # 刪除非空文件夾

  方法二：
  還是使用回 os 標準庫模塊中的功能，但這個方法比較繁瑣

  for b, d, f in os.walk(path, topdown=False): # 一定要設置 topdown 參數為False，從里層開始 for file_n in f:os.remove(os.path.join(b, file_n)) for dir_p in d:dir_p = os.path.join(b, dir_p)if not os.listdir(dir_p):os.rmdir(dir_p) else:os.rmdir(path)

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擴展：利用 OS 模塊

OS 模塊是個利器，操作文件時 有 OS 可以做出更厲害的操作
導入os模塊

import os

1) 判斷文件是否存在

os.path.isfile() # 判斷路徑是否為文件

根據文件是否存在決定寫入模式

file_path = "" # 文件目錄 if os.path.isfile(file_path):print("文件存在")with open(file_path, "a", encoding="urf-8") as f_a:f_a.write("寫入內容") # 追加文件中的內容 else:print("文件不存在")with open(file_path, "w", encoding="utf-8") as f_w:f_w.write("寫入內容")

2) 拼接路徑

os.path.join() # 把目錄和文件名合成一個路徑 path = os.path.join("路徑一", "路徑二")

3) 獲取根路徑

適用于當前所運行的 py文件

BASE_DIR = os.path.dirname(__file__) # 獲取當前Py 根目錄

4) 判斷文件夾是否存在

os.path.isdir() # 判斷路徑是否為目錄

如果文件夾不存在，則創建文件夾并在此文件夾內創建文件

BASE_DIR = os.path.dirname(__file__) # 獲取當前Py 根目錄 dir_path = [os.path.join(BASE_DIR, "我是文件夾"), ] # 文件夾路徑 file_path = os.path.join(dir_path[0], "我是文件.txt") # 文件目錄def judg_isdir(funx):"""文件夾初始化裝飾器"""def inner(*args, **kwargs):for d in dir_path:if not os.path.isdir(d): # 如果文件夾不存在則創建os.mkdir(d)return funx(*args, **kwargs)return inner@judg_isdir def mydir():if os.path.isfile(file_path): # 如果文件存在print("文件存在")with open(file_path, "a", encoding="urf-8") as f_a:f_a.write("寫入內容") # 追加文件中的內容else:print("文件不存在")with open(file_path, "w", encoding="utf-8") as f_w:f_w.write("寫入內容")mydir()

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擴展：文件編碼知識

1) ASCII

ASCII (American Standard Code for Information Interchange，美國信息交換標準代碼）是基于拉丁 字母 的一套編碼，主要用于顯示現代英語和其他西歐語言，是最通用的信息交換標準，并等同于國際標準 ISO/IEC 646
ASCII 第一次以規范標準的類型發表是在1967年，最后一次更新則是在1986年，到目前為止共定義了128個字符

由于計算機是美國人發明的，因此最早只有 ASCII 被編碼到計算機里，大小寫英文字母、數字和一些符號

ASCII 碼對照表

大寫字母 A 對應的編碼是65，小寫字母 a 對應編碼是97，數字 1 對應的編碼是 49
這些都可以通過 Python內置函數 ord() 進行查看

print(ord("A")) print(ord("a")) print(ord("1"))

2) GB2312 & GBK

GB2312 和 GBK 都為 國產編碼，GB2312 于1980年 最早發布
GBK 是 GB2312 的升級版，加入更多字符，向下與 GB 2312 編碼兼容國產編碼，一直用到現在，Windos中文平臺 默認編碼依舊是 GBK

可以在 命令提示符 中的屬性 看到Windos平臺 默認的編碼

3) Unicode

Unicode 是 ISO（國際標誰化組織）制定的可以容納世界上所有文字和符號的字符編碼，所以又俗稱 萬國碼、統一碼，解決了 傳統的字符編碼方案的局限（簡單來說：每個國家都有自己一套的編碼標準，如果跨國辦公或者跨國產品，很容易出現各個國家編碼不相通，造成亂碼，在當時萬國碼沒出來之前，各國之間的編碼可謂是戰國時期，亂碼現象很常見）

特點：

• Unicode 為每種語言中的每個字符設定了統一并且唯一的二進制編碼，以滿足跨語言、跨平臺進行文本轉換、處理、閱讀，極大改善了不同國家之間的信息傳遞

• 可以跟各種語言的編碼自由轉換，兼容性很強，比如說用 gbk編碼 的文本 ，可以轉成Unicode

• 容納世界上所有文字和符號的字符編碼

4) UTF-8

Unicode 是 字符集，UTF-8 是 編碼規則

UTF-8 就是 Unicode 的實現方式，對unicode字符集進行編碼的一種編碼方式

在計算機內存中，使用Unicode編碼，當需要保存到硬盤或者需要傳輸的時候，就轉換為UTF-8編碼
具體流程：編輯文本時，從文件讀取 UTF-8 字符轉換為 Unicode 字符到內存里，進行編輯操作，編輯完成后，再把內存中的 Unicode 字符 轉換為UTF-8 字符 存儲到文件里

注意：utf-8 不能直接于 gbk 轉換，需要有 Unicode 作為中間人 過渡，這是為什么 在WIndows平臺上 打開utf-8文本文件時容易出現亂碼的原因

此外 還有UTF-16，UTF-32

對比表

依據 出現時間 排序

編碼出現時間描述所占大小

ASCII	1967年	最早誕生編碼，英語和西歐語言	一字節
GB2312	1980年	國產簡體中文編碼，兼容 ASCII 碼	兩字節
Unicode	1991年	國際統一標準字符集，俗稱萬國碼	兩字節
GBK	1995年	GB2312升級版，支持繁體，加入更多字符	兩字節
UTF-8	1992年	不定長編碼	1 - 3 字節

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的Python 以优雅的姿势 操作文件的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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