python 歷險記（三）— python 的經常使用文件操做

時間 2019-11-11

標籤 python 歷險經常使用文件欄目 Python 简体版

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前言

在上篇文章中，全面講解了 python 3 中的面向對象，今天我會繼續探險，去掌握 python 3 中的文件操做， let's go 讓咱們出發吧!python

文件

什麼是文件？

一談到文件，就會涉及到一個的重要的概念，持久化 。什麼是持久化？json

持久化是將程序數據在持久狀態和瞬時狀態間轉換的機制。通俗的講，就是瞬時數據（好比內存中的數據，是不能永久保存的）持久化爲持久數據。 ——來源於百度百科緩存

因而可知，持久化數據就是在程序運行結束後或者斷電後再開機，還繼續存在的數據。而文件就是最典型的表現形式。那什麼是文件呢？函數

文件就是存儲在如硬盤，光盤這樣的非易失媒介上的信息序列。像內存，在關機或掉電後，信息就所有丟失了，文件固然不會存儲在它上面。學習

當咱們想要讀或者寫文件時，就得先打開(open) 文件才能夠，而當讀寫完成的時候，也要儘可能將其關閉(close)，這樣纔可以釋放它佔用的系統資源啊。操作系統

如何在 python 中打開文件？

使用內置函數 open 就能夠打開文件。先來看下 python 中對 open 函數的定義3d

file object = open(file_name [, access_mode][, buffering])

參數定義以下code

access_mode 表示文件模式。常見的模式有讀模式，寫模式，追加模式等。這個參數是可選的，若是不填，默認就是讀模式。具體的文件模式列表在下面表格中列出。
buffering 緩存標誌
- 若是不填，默認值爲 0
- 值爲 1 表示行緩存
- 值 > 1 則表明緩衝區的大小（單位是字節）
- 值 < 0 表示使用默認緩存區的大小
file_name 表示要訪問的文件路徑名稱，能夠是相對路徑，也能夠是絕對路徑。

具體的文件模式 access_mode 參數表以下xml

值	功能描述
w	寫模式
r	讀模式
x	寫模式，建立一個文件，若是文件已存在，則報錯
a	追加模式
b	二進制模式（可與其餘模式結合使用）
`+`	讀/寫模式(可與其餘模式結合使用)

其中 b 或者 + 可與其餘模式結合使用須要說明下：

如 rb 就表示讀取一個二進制文件
如w+ 表示對打開的文件可讀可寫
如 wb+ 則表示對二進制文件可讀可寫，若是模式中不加 b則默認表示文本文件

調用 open 函數後返回的是什麼對象呢？可以從這個對象中獲取什麼信息和執行什麼操做呢？來看下一節

python 文件對象有哪些屬性？

調用 open 函數後返回的是一個文件句柄，這個句柄中包含許多文件相關的屬性,具體以下面表格所示

屬性	功能描述
`file.closed`	文件是否已關閉，是則返回 true
`file.mode`	打開文件時使用的模式
`file.name`	文件名稱

來看一個例子

f = open('test.py', 'r+')

# 文件名稱.
print ("File name: ", f.name) # test.py
# 文件是否已關閉
print ("File state: ", f.closed) # False
# 文件打開時的模式
print ("Opening mode: ", f.mode) # r+

打開文件後，最多見的操做就是讀文件和寫文件了，先來看讀文件

如何讀文件？

在讀取文件時，最經常使用的方法就是 read() ，readlines() 兩個方法，在操做結束後都要調用 close() 方法關閉文件，釋放資源。

先來看 read() 方法

read()

打開文件後，

調用 read(size) 方法能夠一次讀取 size 字節的數據
若是read()方法中沒有參數能夠一次將文件內容所有讀入到內存中

來看一個例子，假設有一個文件名稱爲 a.txt 內容爲

Good morning, everyone!
Good morning, my student!

先來讀取前 4 個字母

try:
  f = open('a.txt', 'r')
  print(f.read(4)) # Good
finally:
  if f:
    f.close()

上面代碼爲何要用 try ... finally 包裹呢？

這是由於文件操做極可能出現 IO 異常的狀況，須要使用 try ... finally 包住，即便出現異常也能保證 close() 方法可以正常調用。

其實還有更簡潔的寫法，就是使用 with 語句，它就是一個語法糖，一下就把 try ... finally 的活都幹了。來感覺下它的威力

with open('a.txt', 'r') as f:
  print(f.read(4)) # Good

readline()

對於文本文件來講，若是比較大，使用 readline() 方法則更爲合理，能夠一次讀取一行內容。

with open('a.txt', 'r') as f:
  print(f.readline()) # Good morning teacher!

若是一次想返回多列文本，可使用 readlines() 方法，它會返回一個列表。

with open('a.txt', 'r') as f:
  print(f.readlines()) # ['Good morning teacher!\n', 'Good morning, my student!']

如何寫文件？

寫文件和讀文件操做很是相似，它們的區別就在於：

調用 open 方法打開文件時，文件模式須要包含 w ，a或者 x

注意，使用 w 模式打開文件後，執行寫入操做，若是文件已經存在，則會將以前的文件內容所有覆蓋，以前的數據內容就丟失了啊。若是不想覆蓋，仍是使用 a 模式打開吧。

調用什麼方法能夠寫文件呢？ write()方法，調用成功後，會返回寫入文件的字符長度。

來看一個例子

with open('a.txt', 'w') as f:
  f.write('I am line 1\n')
  f.write('I am line 2\n')

上面代碼中，爲何要加 \n 呢？這是用來分行的，要否則都擠在一行了。

注意，這裏若是不使用 with 語法糖，也必定要顯式的調用使用 close 方法。這不只僅是由於釋放資源的緣由：在調用 write() 方法時，操做系統不會馬上將數據寫入到文件中，而是先在內存中緩存，等到空閒時再寫入文件，最後使用 close() 方法纔會將數據完整的寫入到文件中。

固然，顯式調用 flush() 方法也能夠將數據當即寫入文件中。綜合比較，仍是推薦使用 with 的方式，優雅且完善。

如何操做文件和目錄？

除了對文件讀和寫以外，還會常常用到如獲取文件路徑，查看文件大小，重命名，刪除文件等文件或目錄操做。這些操做應該調用哪些方法來完成呢？

強大的 os 模塊

剛開始接觸 os 模塊，就被它強大的 API 列表給震撼了，使用這個模塊幾乎能夠完成全部的平常文件和目錄操做。爲方便之後查詢，我專門將這些經常使用的操做分門別類，作了一個思惟導圖。一塊兒來看下。

上圖中只給出了最簡單的功能介紹，若是想要深刻了解具體的方法使用，可參考 python 3.6 os 模塊官方地址

學習有時候就是這樣，API 太多根本記不住，也沒有必要徹底記住，只要常常概括整理，知道要使用的操做在什麼地方，叫什麼名字，用到的時候去查就能夠了。

shutil 模塊— High-level file operations

除了 os 模塊，還有一個很是有用的模塊 shutil ，它的定位是針對多個文件的高級文件操做（High-level file operations）。相比而言， os 模塊大可能是對單個文件而言的嘍。下面經過幾個經常使用的操做來感覺下：

複製文件夾 shutil.copytree('olddir', 'newdir')
- 注意，參數olddir ,newdir 只能是目錄，並且 newdir 這個目錄不存在才能夠
移動文件或目錄 shutil.move('oldpath','newpath')
刪除目錄 shutil.rmtree('dir')
- 看上面的 os 思惟導圖，也有一個刪除目錄 API os.rmdir(dir) ，只能刪除空目錄
- shutil.rmtree 功能則更高級，不管是空仍是非空目錄均可以刪除，確實是 High-level 啊 ^_^

對我來講，這三種經常使用的操做就能夠了。固然 shutil 的功能遠比這些要豐富的多，有興趣的同窗，能夠到官方文檔去深刻了解下。

小結

本篇主要介紹了 python 中文件經常使用的操做，內容包括打開文件，讀文件，寫文件，使用 os 和 shutil 模塊來操做文件和目錄。下篇會介紹 json 和 xml 處理，敬請期待。