python文件IO基础知识

1.open函数打开文件

2.文件对象读写数据和关闭

3.文本文件和二进制文件的区别

4.编码和解码

1.open函数打开文件

使用 open 函数创建一个文件对象，read 方法来读取数据，write 方法来写数据
语法：fileObject = open(filename, mode)
filename文件路径
mode取值：

"r"：为了读打开一个文件
"w"：为了写打开一个文件，如果文件已经存在则覆盖
"a"：为了写打开一个文件，从文件末尾追加写入
"rb"：为读取二进制数据打开文件
"wb"：为写入二进制数据打开文件
"ab"：追加写入二进制数据

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file1 = open("scores.txt", "r")

# 在 filename 前加上 r 表示将反斜线\看做普通的字符，使其没有其他功能
file2 = open(r"c:\pybook\scores.txt", "r")  

# 如果没有 r 前缀，使用转义序列
file3 = open("c:\\pybook\\scores.txt", "r")

2.文件对象读写数据和关闭

open函数创建了一个文件对象，这是_io.TextIOWrapper类的一个实例。这个类包含了读写数据和文件关闭的方法。

特别说明：

readline()是读取当前行中还未读取的内容，返回字符串。这个行指以换行符\n 结尾之前的内容
readlines()是读取剩下所有未读取的内容，返回列表，列表的每一个元素时每行未读取的字符串
print 函数会自动插入换行符\n，而 write 方法需要显式地添加一个换行符号\n 用来换行写数据
close方法必须被调用，特别是写文件时，忘记close可能导致文件内容无法写入

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def main():
    outfile = open("Presidents.txt", "w")
    outfile.write("QingHui\t")
    outfile.write("ZhangSan\n")
    outfile.write("XiaoWang\t")
    outfile.write("DaBing\n")
    outfile.write("Others")
    outfile.close()

    file2 = open("Presidents.txt", "r")
    string1 = file2.read(10)
    print(string1)  # QingHui	Zh

    string3 = file2.readline()
    print(string3)  # angSan

    string4 = file2.readlines()  # ['XiaoWang\tDaBing\n', 'Others']
    print(string4)
    file2.close()


main()

按行读取文件全部数据

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# 法一
infile = open("Presidents.txt", "r")
all_data = []
line = infile.readline()
while line != '':
    all_data.append(line)
    line = infile.readline()
print(all_data)

# 法二
infile = open("Presidents.txt", "r")
all_data = []
for line in infile:
    all_data.append(line)
print(all_data)

"""
['QingHui\tZhangSan\n', 'XiaoWang\tDaBing\n', 'Others\n', '\n', '\n']
['QingHui\tZhangSan\n', 'XiaoWang\tDaBing\n', 'Others\n', '\n', '\n']
"""

简洁读写文件
with open(参数) as file, 自动关闭文件

python 复制代码

filepath = r"D:\test\1.txt"

with open(filepath, "r") as file:
    for line in file:
        print(line, end="")
    print()

with open(filepath, "rb") as file:
    for line in file:
        line = line.decode("gbk", "ignore")
        print(line, end="")
    print()

读写数值数据
由于文本文件中的数据都是字符串类型，所以在进行数值数据的读写的时候都要进行相应的数据类型转换。为了正确地读出文件中的数字，利用" "或者\n 的空白符来分隔数字。复杂一点的需要使用正则表达式。

python 复制代码

from random import randint


def main():
    outfile = open("Numbers.txt", "w")
    for i in range(100):
        outfile.write(str(randint(0, 9)) + " ")
    outfile.close()

    infile = open("Numbers.txt", "r")
    s = infile.read()
    numbers = [eval(x) for x in s.split()]
    for number in numbers:
        print(number, end = " ")
    infile.close()


main()

3.文本文件和二进制文件的区别

【c基础】文件操作-CSDN博客

参考这篇文章中《2.文本文件与二进制文件的区别》

4.编码和解码

读写文本文件时

编码就是将文本模式变成二进制模式。在向一个文本文件写入指定内容时，会将文本内容按指定编码类型编码为二进制，然后放在文件中。
解码就是二进制模式变为文本模式。在从一个文本文件读取内容时，会将读取到的二进制内容按指定编码类型解码为字符串。

打开文件时，如果不指定编码方式，则默认utf-8，不过也可以使用encoding参数指定编码方式。
注意写入文件时用什么编码方式，读取时也最好用什么编码方式，这样保证内容能正确读取到，否则会出现UnicodeDecodeError或者乱码。

python 复制代码

w_file = open("data.txt", "w", encoding="gbk")
w_file.write("你好中国")
w_file.close()

# 当用不同的编码方式读取文件内容时会报错或者出现乱码
r_file = open("data.txt", "r", encoding="utf-8")
for line in r_file:
    print(line)
r_file.close()

"""
会报错：UnicodeDecodeError: 
'utf-8' codec can't decode byte 0xc4 in position 0: invalid continuation byte
"""

如何手动查看文本文件的编码方式

如何手动修改文本文件的编码方式：文件另存为时设置

读写二进制文件时

读写二进制文件时，在用open函数创建文件对象，不能使用encoding函数，否则会"ValueError: binary mode doesn't take an encoding argument"。而是在write函数前对需要写入的字符串内容进行encode，或者在read读到的内容后进行decode。

python 复制代码

# 写入数据
file = open("data.txt", "wb")
data = "hello 中国"   # 字符串内容
file.write(data.encode("utf-8"))  # 将字符串内容按utf-8编码为二进制写入到文件中
# 这个时候去查看"data.txt"的编码就可以看到是 utf-8 编码了
file.close()


# 读取数据
file = open("data.txt", "rb")
txt = file.read().decode("utf-8")
print(type(txt))  # <class 'str'>
print(txt)   # hello 中国
file.close()

5.文件指针位置

在创建文件时，文件指针位置在起始位置，在第 0 行的前面。每次读或写时，文件指针位置都会前移。

可以使用seek主动调整文件指针位置。

seek(arg1, arg2) 第一个参数是偏移量，第二个参数表示模式，0 表示开头，1 为中间，2 为末尾
file.seek(16, 0) 表示指针从开头的第 16 个字符起开始
file.seek(0, 0) 文件指针跳转到开头

tell 方法获取文件指针当前的位置

python 复制代码

file = open("data.txt", "w")
file.write("1234567\n")
file.write("89\n")
file.write("xyz\n")
file.close()


file = open("data.txt", "r")
print(f"index={file.tell()}\n")  # 1

for i in range(12):
    ret = file.read(1)
    print(f"value=({ret})")  # 1
    print(f"index={file.tell()}\n")  # 1

file.close()

运行结果

bash 复制代码

index=0

value=(1)
index=1

value=(2)
index=2

value=(3)
index=3

value=(4)
index=4

value=(5)
index=5

value=(6)
index=6

value=(7)
index=18446744073709551624

value=(
)
index=9

value=(8)
index=10

value=(9)
index=18446744073709551628

value=(
)
index=13

value=(x)
index=14

注意在换行符号"\n"处，文件指针跳动了两个单位，是因为windows下"\n"会自动变成"\r\n"。

6.文件缓存区与flush()方法

write 是写入内存的缓冲区，没有实时写入
等到 file.close()后再集中处理，或者缓冲区满了就真正写入
缓冲区的作用：磁盘是有寿命的，读取 or 写入一次寿命就会减少

python 复制代码

import time

file = open("data.txt", "w")
file.write("abcdefg")

file.flush()  # 刷新，实时写入
# 此时查看data.txt中会有数据"abcdefg"，否则会等到file.close() 才有数据
# 有了这个语句就不怕忘记写 file.close()这个了

time.sleep(30)
file.close()  # 文件是在文件关闭后才能写入，很重要

end