Python必备技能：输入输出、文件操作与OS模块

一、输入输出（I/O）

1. 标准输入输出

# 输入
name = input("请输入姓名：")  # 返回字符串类型

# 输出
print("Hello", name, end="!")  # 默认换行，end参数修改结尾符
print(f"{name}今年{age}岁")    # f-string格式化（推荐）

2. 格式化输出

方式	示例	特点
% 格式化	"%.2f" % 3.1415	传统C风格
str.format()	"{} {}".format(a, b)	灵活定位
f-string	f"{price:.2f}"	Python3.6+，最简洁

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二、文件操作

1. 基础文件读写

# 写入文件
with open("data.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("第一行内容\n")
    f.writelines(["第二行\n", "第三行\n"])

# 读取文件
with open("data.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    content = f.read()       # 全部内容
    lines = f.readlines()    # 按行读取为列表
    for line in f:           # 逐行迭代（内存友好）

2. 文件模式速查

模式	描述	文件存在	文件不存在
r	只读（默认）	打开	报错
w	写入（覆盖）	清空	创建
a	追加写入	追加	创建
x	排他创建	报错	创建
b	二进制模式（搭配rwax使用）	-	-
+	读写模式（搭配rwax使用）	-	-

3. 实用技巧

# 异常处理
try:
    with open("file.txt") as f:
        pass
except FileNotFoundError:
    print("文件不存在")

# JSON文件处理
import json
data = {"name": "Alice"}
with open("data.json", "w") as f:
    json.dump(data, f)  # 序列化

with open("data.json") as f:
    loaded = json.load(f)  # 反序列化

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三、OS模块操作

1. 目录操作

import os

# 目录管理
os.mkdir("new_dir")          # 创建单级目录
os.makedirs("a/b/c")         # 创建多级目录
os.rmdir("empty_dir")        # 删除空目录
os.removedirs("a/b/c")       # 递归删除空目录

# 路径检测
print(os.path.exists("file.txt"))  # 是否存在
print(os.path.isdir("docs"))       # 是否是目录

2. 路径操作

from pathlib import Path  # 推荐替代os.path

# 路径拼接
full_path = os.path.join("dir", "sub", "file.txt")

# Pathlib操作
p = Path("data") / "test.csv"
print(p.parent)    # 获取父目录
print(p.suffix)    # 获取后缀名
p.touch()          # 创建空文件

3. 文件系统操作

# 文件管理
os.rename("old.txt", "new.txt")  # 重命名/移动
os.remove("file.txt")            # 删除文件

# 遍历目录
for root, dirs, files in os.walk("project"):
    print(f"当前目录：{root}")
    print(f"包含文件：{files}")

# 获取信息
print(os.getcwd())      # 当前工作目录
print(os.listdir("."))  # 列出目录内容

4. 环境变量

os.environ["API_KEY"] = "12345"  # 设置环境变量
value = os.getenv("API_KEY")     # 获取环境变量

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四、最佳实践

1. 文件操作必用with语句：自动处理资源释放
2. 优先使用pathlib：比os.path更面向对象
3. 明确指定编码 ：推荐encoding="utf-8"
4. 谨慎使用删除操作：先检查文件是否存在
5. 处理路径使用os.path.join：避免平台兼容问题

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扩展学习：

• 使用shutil模块进行高级文件操作（复制/压缩）
• 学习tempfile模块处理临时文件
• 探索glob模块进行文件模式匹配

通过掌握这些核心操作，可以高效处理Python中的各种I/O任务！🚀

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