一、文件的概念
1.1、什么是文件
内存中存放的数据在计算机关机后就会消失。要⻓久保存数据，就要使⽤硬盘、光盘、U 盘等设备。为 了便于数据的管理和检索，引⼊了"⽂件"的概念。
⼀篇⽂章、⼀段视频、⼀个可执⾏程序，都可以被保存为⼀个⽂件，并赋予⼀个⽂件名。操作系统以⽂ 件为单位管理磁盘中的数据。⼀般来说，⽂件可分为⽂本⽂件、视频⽂件、⾳频⽂件、图像⽂件、可执 ⾏⽂件等多种类别。
1.2、文件有哪一些操作
在⽇常操作中，我们对⽂件的主要操作：创建⽂件、打开⽂件、⽂件读写、⽂件备份等等
二、文件的基本操作
2.1、文件操作三步走
-
打开文件 ：使用
open()函数获取文件对象，为后续操作做准备。 -
操作文件 ：通过文件对象提供的方法，如
read()、write()等，对文件内容进行读取或写入。 -
关闭文件 ：操作完成后，调用
close()方法释放文件资源，确保数据正确保存。
2.2、open（）函数打开文件
语法：
python
f = open(name, mode)2.2.1、文件的相对路径和绝对路径（name）
文件路径类型：① 绝对路径 ② 相对路径
① 绝对路径：绝对路径表示绝对概念， ⼀般都是从盘符开始， 然后⼀级⼀级向下查找（不能越级），直 到找到我们要访问的⽂件即可。
② 相对路径：相对路径表示相对概念， 不需要从盘符开始， ⾸先需要找到⼀个参考点（就是Python⽂件本身）
路径的小常识：
① 同级路径，都在同⼀个⽂件夹中，兄弟关系，如static⽬录下有file1.txt和file2.txt，则file1.txt和
file2.txt就是同级关系，同级访问直接使⽤名称即可。
② 下⼀级路径，我们的⽂件与另外⼀个⽂件存在上下级关系，如images⽂件夹中存在⼀个avatar⽂件
夹，则images是上级⽬录，avatar是下级⽬录。则我们访问avatar可以通过images/avatar来实现。
③ 上⼀级路径 ，如果我们某些时候，向从当前⽬录下，跳出到外⼀层路径，我们可以使⽤ ../ 来实现。 上两个路径 ，我们可以通过 ../../ 来实现。
2.2.2、文件操作的mode模式（mode）
|-----|---------------------------------------------------------------------------------------|
| 模式 | 描述 |
| r | 以只读⽅式打开⽂件。 ⽂件的指针将会放在⽂件 的开头。这是默认模式。 |
| rb | 以⼆进制格式打开⼀个⽂件⽤于只读 。⽂件指针 将会放在⽂件的开头。这是默认模式。 |
| r+ | 打开⼀个⽂件⽤于读写。 ⽂件指针将会放在⽂件 的开头。 |
| rb+ | 以⼆进制格式打开⼀个⽂件⽤于读写。 ⽂件指针 将会放在⽂件的开头。 |
| w | 打开⼀个⽂件只⽤于写⼊ 。如果该⽂件已存在则 打开⽂件，并从开头开始编辑，即 原有内容会被 删除 。如果该⽂件不存在， 创建新⽂件 。 |
| wb | 以⼆进制格式打开⼀个⽂件只⽤于写⼊ 。如果该 ⽂件已存在则打开⽂件，并从开头开始编辑，即 原有内容会被删除。如果该⽂件不存在，创建新 ⽂件。 |
| w+ | 打开⼀个⽂件⽤于读写。 如果该⽂件已存在则打 开⽂件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删 除。如果该⽂件不存在，创建新⽂件。 |
| wb+ | 以⼆进制格式打开⼀个⽂件⽤于读写。 如果该⽂ 件已存在则打开⽂件，并从开头开始编辑，即原 有内容会被删除。如果该⽂件不存在，创建新⽂ 件。 |
| a | 打开⼀个⽂件⽤于追加。 如果该⽂件已存在，⽂ 件指针将会放在⽂件的结尾。也就是说， 新的内 容将会被写⼊到已有内容之后。 如果该⽂件不存 在，创建新⽂件进⾏写⼊。 |
| ab | 以⼆进制格式打开⼀个⽂件⽤于追加。 如果该⽂ 件已存在，⽂件指针将会放在⽂件的结尾。也就 是说，新的内容将会被写⼊到已有内容之后。如 果该⽂件不存在，创建新⽂件进⾏写⼊。 |
| a+ | 打开⼀个⽂件⽤于读写。 如果该⽂件已存在，⽂ 件指针将会放在⽂件的结尾。⽂件打开时会是追 加模式。如果该⽂件不存在，创建新⽂件⽤于读 写。 |
| ab+ | 以⼆进制格式打开⼀个⽂件⽤于追加。 如果该⽂ 件已存在，⽂件指针将会放在⽂件的结尾。如果 该⽂件不存在，创建新⽂件⽤于读写。 |
2.3、write（）函数写入文件
语法：
python
f.write('要写⼊的内容，要求是⼀个字符串类型的数据'2.4、close（）函数关闭文件
关闭文件是一个好习惯，可以避免资源泄露和数据丢失。
python
f.close()2.5、入门案例
代码：
python
# 通过w的方式打开文件
fw = open("test.txt",mode="w")
# 对文件进行写操作（存在，覆盖文件；不存在，则创建文件）
fw.write("人生苦短，小宁学Python！！！")
# 关闭文件
fw.close()运行结果：我们会发现在目录下面创建了一个test.txt的文件，当时发生了中文乱码
代码：
python
# 打开文件
fw = open("test.txt",mode="w")
# 对文件进行写操作（存在，覆盖文件；不存在，则创建文件）
fw.write("adshuduh") # 改变文件写入的内容（全部是英文）
# 关闭文件
fw.close()运行结果：通过改变write()写入的内容，test.txt里面的内容会发生改变，之前的内容会去不消失，原因是当我们使用write（）写入内容的时候，如果文件存在，那么原来的内容会被删除，然后写入新的内容。
2.6、⽂件的读取操作（解决中文乱码问题）
通过我们前面对打开文件的open(name,mode)的了解，我们发现文件除了write写操作外，还有读a追加的操作。正对上一个案例，我们发现，当我们写入中文的时候，会发生中文乱码的现象，那么这种现象我们要这么解决呢。
1、read(size)⽅法 ：主要⽤于⽂本类型或者⼆进制⽂件（图⽚、⾳频、视频...）数据的读取。
size表示要从⽂件中读取的数据的⻓度（单位是字符/字节） ， 如果没有传⼊size，那么就表示读取⽂件 中所有的数据。
python
# 不传入size参数:
fr = open("test.txt",mode="r")
msg = fr.read()
print("test.txt这个文件读出了这些内容：",msg)
fr.close()
python
# 传入size参数:
fr = open("test.txt",mode="r")
msg = fr.read(2)
print("test.txt这个文件读出了这些内容：",msg)
fr.close()
2、readlines()⽅法 ：主要⽤于⽂本类型数据的读取。
readlines可以按照⾏的⽅式把整个⽂件中的内容进⾏⼀次性读取，并且返回的是⼀个 列表 ，其中每⼀⾏ 的数据为⼀个元素。
在test.txt中写入多行数据（包括中文）：
使用 encoding="utf-8" 解决中文乱码问题：
python
# 使用encoding="utf-8"解决中文乱码问题
fr = open("test.txt","r",encoding="utf-8")
msg = fr.readlines()
for i in msg:
print(i,end="") # 逐行输出每一行的内容
print(type(msg)) # 返回的数据类型是列表
fr.close()
3、 readline() ⽅法 ：⼀次读取⼀⾏内容， 每运⾏⼀次readline()函数，其就会将⽂件的指针向下移动⼀⾏。
python
fr = open("test.txt","r",encoding="utf-8")
msg = fr.readline()
msg1 = fr.readline()
msg2= fr.readline()
print(msg)
print(msg1)
print(msg2)
fr.close()
2.7、对write（）操作的注意事项，和对read（）操作的注意事项
1、write（）操作的注意事项： write会将数据先写到缓存区域，待程序结束后才会写入文件中。
python
import time
# 会生成一个aa.txt的文件
fw = open("aa.txt","w",encoding="utf-8")
# 在aa.txt中写入"小宁爱Python！"
fw.write("小宁爱Python！")
# 使用time模块睡眠10秒，发现要程序执行结束后才会写入
time.sleep(10)
fw.close()执行程序：
执行结束（睡眠结束）：才生成aa.txt的文件
解决方法：使用文件操作的flush（）函数
python
import time
# 会生成一个aa.txt的文件
fw = open("aa.txt","w",encoding="utf-8")
# 在aa.txt中写入"小宁爱Python！"
fw.write("小宁爱Python！")
#解决这一问题可以使用flush解决写入数据需要程序结束后才写入的问题
fw.flush()
# 使用time模块睡眠10秒，发现要程序执行结束后才会写入
time.sleep(10)
fw.close()2、文件read操作的注意事项：如果read读取文件，要程序结束后才能输出读取的内容，且不能对文件进行其它操作（删除）,所以我们加上close就能解决该问题。代码：
python
import time
fr = open("aa.txt","r",encoding="utf-8")
msg = fr.read()
print(msg)
# 睡眠10秒，发现如果程序没有执行完，对aa.txt文件进行不了删除等操作
time.sleep(10)
解决方法：
python
# 文件read操作的注意事项：如果read读取文件，要程序结束后才能输出读取的内容，
# 且不能对文件进行其他操作（删除）,所以我们加上close就能解决该问题
import time
fr = open("aa.txt","r",encoding="utf-8")
msg = fr.read()
print(msg)
# 及时关闭文件
fr.close()
time.sleep(10)2.8、 with open("name","mode") as 文件对象
经过上面的讲解我们来接到关闭文件是一个很重要的操作，为了避免我们有时候忘记关闭文件，所以Python这种方法。它是一种非常常用且推荐的文件操作方式。这种方式可以自动管理文件的打开和关闭，即使在文件操作过程中发生异常，也能确保文件被正确关闭。这不仅使代码更加简洁，还能避免资源泄露。
案例：实现将桌面上我的头像粘贴到当前目录：
python
# 读取图片的信息：
with open("C:\\Users\\32156\\Desktop\\img.png",mode="rb") as f:
msg = f.read()
# 将图片写发到当前路径下的my_img.png文件中：
with open("my_img.png",mode="wb") as f_image:
f_image.write(msg)运行结果：
三、文件的备份案例
python
# 1、接收⽤户输⼊的⽂件名（要备份的⽂件名）
oldname = input('请输⼊要备份的⽂件名称：') # python.txt
# 2、规划备份⽂件名（python[备份].txt）
index = oldname.rfind('.') # 从右边开始查找，找到第⼀个的下标
# 对index进⾏判断，判断是否合理（index > 0)
if index > 0:
# 返回⽂件名和⽂件后缀
name = oldname[:index] # 切⽚，获取⽂件名
postfix = oldname[index:] # 切⽚，获取⽂件后缀
newname = name + '[备份]' + postfix # 拼接
# 3、对⽂件进⾏备份操作
old_f = open(oldname, 'rb') # 以⼆进制读模式打开⽂件
new_f = open(newname, 'wb') # 以⼆进制写模式打开⽂件
# 读取源⽂件内容写⼊新⽂件
while True:
content = old_f.read(1024) # 每次读取1024字节
if len(content) == 0: # 判断是否读取完毕，如果读取完毕,则停⽌
break
new_f.write(content) # 写⼊新⽂件
# 4、关闭⽂件，释放资源
old_f.close()
new_f.close()
else:
print('请输⼊正确的⽂件名称，否则⽆法进⾏备份操作...')运行结果：
四、文件和文件夹操作（OS模块）
在Python中有对文件和文件夹操作的模块，我们只要用import os 导入文件操作的模块，然后调用os中的模块就可以对文件进行相关的操作了。
4.1、文件的相关操作方法
|------------------------|------------|
| os.rename(旧⽂件名称，新⽂件名称) | 对⽂件进⾏重命名操作 |
| os.remove(要删除⽂件名称) | 对⽂件进⾏删除操作 |
案例：
把Python项⽬⽬录下的python.txt⽂件，更名为小宁爱Python.txt，休眠10s，刷新后，查看效果，然后对这个⽂件进⾏删除操作。
python
# 第⼀步：导⼊os模块
import os
# 第三步：引⼊time模块
import time
# 第⼆步：使⽤os.rename⽅法对python.txt进⾏重命名
os.rename('python.txt', '小宁爱Python.txt')
# 第四步：休眠10s
time.sleep(10)
# 第五步：删除⽂件（linux.txt)
os.remove('小宁爱Python.txt')运行结果：程序没有运行结束前我们先把"python.txt"打开所在的文件夹，然后我们可以发现程序还没有结束（睡眠十秒），名字就会发生改变，十秒过后文件就会被删除。
4.2、文件夹的相关操作
|--------------------------|---------------------------------|
| os.rename(旧⽂件夹名称，新⽂件夹名称) | 对⽂件夹进⾏重命名操作 |
| os.remove(要删除⽂件夹名称) | 对⽂件夹进⾏删除操作 |
| os.mkdir(新⽂件夹名称) | 创建⼀个指定名称的⽂件夹 |
| os.getcwd() | current work directory，获取当前⽬录名称 |
| os.chdir(切换后⽬录名称) | change directory，切换⽬录 |
| os.listdir(⽬标⽬录) | 获取指定⽬录下的⽂件信息，返回列表 |
| os.rmdir(⽬标⽬录) | ⽤于删除⼀个指定名称的"空"⽂件夹 |
4.2.1、案例1：
python
# 导入模块
import os
import time
# 使mkdir创建一个文件：
if not os.path.exists('小宁爱Python'):# 判断⽂件夹是否存在,不存在则创建
os.mkdir('小宁爱Python')
if not os.path.exists("小宁爱Python/python"):# 判断⽂件夹是否存在,不存在则创建
os.mkdir("小宁爱Python/python") # 在小宁爱Python文件下创建Python
# 获取当前目录
res = os.getcwd()
print(res)
# 切换目录
os.chdir("小宁爱Python/python")
res1 = os.getcwd()
print(res1)
# 切换回上两级目录
os.chdir("../../")
res2 = os.getcwd()
print(res2)
# 不传参表示获取当前文件下的目录，返回的数据为列表
res3 = os.listdir()
print(res3)
# 删除空目录:(只能删除空文件)
time.sleep(10) # 使用sleep函数睡眠，观看是否创建
os.rmdir("小宁爱Python/python")4.3、⽂件夹删除补充（递归删除、慎重！）
在前面文件夹的操作中我们了解到了删除空文件夹我们可以使用os.rmdir（）函数进行删除，但是它只是针对于空的文件夹，那么我们遇到不是空文件夹的时候我们要如何实现删除呢？其实Python中有shutil模块，直接调用该模块中的retrree（）函数就可以实现删除非空文件夹了。
案例：删除"非空文件夹"
python
# 导⼊shutil模块，递归删除⾮空⽬录
import shutil
# 递归删除⾮空⽬录
# shutil.rmtree('要删除⽂件夹路径')
shutil.rmtree("非空文件夹")运行结果：
五、Python异常
5.1、什么是异常
当检测到⼀个错误时，解释器就⽆法继续执⾏了，反⽽出现了⼀些错误的提示，这就是所谓的"异常"。
5.2、异常捕获（try---except---）
语法：
python
try:
可能发⽣错误的代码
except:
如果出现异常执⾏的代码案例：
python
try:
f = open("python.txt",mode = "r",encoding="utf-8")
print("执行try中的代码")
content = f.read()
print(content)
except:
print("执行except中的代码")
f = open("python.txt",mode = "w",encoding="utf-8")
f.write("发生了异常，执行except中的代码")
f.close()文件不存在：
再执行一次，文件存在时：
5.3、捕获异常并输出错误的信息
语法：
python
try:
可能遇到的错误代码
except Exception as e:
print(e)案例：
当存在python.txt文件时：
python
try:
with open("python.txt",mode="r",encoding="utf-8") as file:
print("执⾏try语句中的代码")
res = file.read()
print("文件的内容为：",res)
except Exception as e:
with open("python.txt",mode="w",encoding="utf-8") as file1:
print("执⾏except语句中的代码")
file1.write(str(e))
with open("python.txt",mode="r",encoding="utf-8") as file2:
res1 = file2.read()
print("发生的错误是：",res1)
当不存在python.txt文件时：
5.4、异常捕获（try---except---else---）
语法：表示的是如果没有异常要执⾏的代码。
python
try:
可能会发生错误的代码
except:
发生错误会执行的代码
else:
没有发生错误会执行的代码案例：
python
# 用户输入两个数字，对这两个数字进行求和操作
# 如果没有发生错误将结果放大十倍，并输出
# 如果发生错误，那么打印错误，并提醒用户输入的不是数字
num1 = input("请输入第一个数字：")
num2 = input("请输入第二个数字：")
try:
add = int(num1) + int(num2)
print(f"求和的结果为：{add}")
except Exception as e:
print("你输入的不是数字！！！")
print(e)
else:
add = add * 10
print(f"将求和结果放大十倍的结果为：{add}")正确输入：
错误输入：
5.5、异常捕获（try---except---else---finally）
语法：
python
try:
可能会发生错误的代码
except:
发生错误会执行的代码
else:
没有发生错误会执行的代码
finaly:
不管是否发生错误都会执行的代码案例：
python
try:
f = open('python.txt', 'r', encoding='utf-8')
print("执⾏try语句中的代码")
except:
print("执⾏except语句中的代码")
f = open('python.txt', 'w', encoding='utf-8')
f.write('发⽣异常，执⾏except语句中的代码')
else:
print("没有异常，执⾏else语句中的代码")
content = f.readlines()
print(content)
finally:
print("不论是否有异常出现，都将执⾏finally语句中的代码")
f.close()不存在python.txt文件时：
存在python.txt文件时：
