Python 文件读写详解

在日常开发中，文件读写是最常见的基础操作之一。无论是处理配置文件、日志，还是数据导入导出，都离不开它。

1. 基础文件操作

Python 提供了一个内置函数 open() 用来打开文件，返回一个文件对象。

python 复制代码

# 打开文件
f = open("example.txt", "r")  # 以只读模式打开

# 读取内容
content = f.read()
print(content)

# 关闭文件
f.close()

基本步骤就是：打开 → 操作 → 关闭 。

不过，推荐用 with 语句，这样会自动关闭文件，更安全：

python 复制代码

with open("example.txt", "r") as f:
    content = f.read()
    print(content)
# 这里文件已经自动关闭

2. 文件操作模式

open() 的第二个参数决定了文件的打开模式，常用模式如下：

模式	含义
`'r'`	只读（文件必须存在）
`'w'`	写入（会清空原文件，没有则创建）
`'a'`	追加（写在文件末尾，没有则创建）
`'rb'`	以二进制模式读取
`'wb'`	以二进制模式写入
`'ab'`	以二进制模式追加
`'r+'`	读写（文件必须存在）
`'w+'`	写读（会清空原文件）
`'a+'`	追加读写

示例：

python 复制代码

# 写入文件
with open("example.txt", "w") as f:
    f.write("Hello Python\n")

# 追加文件
with open("example.txt", "a") as f:
    f.write("Another line\n")

3. 读取文件内容的多种方式

Python 提供了多种读取方式，可以根据文件大小和需求选择：

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# 1. 读取全部
with open("example.txt", "r") as f:
    data = f.read()
    print(data)

# 2. 按行读取到列表
with open("example.txt", "r") as f:
    lines = f.readlines()
    print(lines)

# 3. 一行一行读取（适合大文件）
with open("example.txt", "r") as f:
    for line in f:
        print(line.strip())

# 4. 指定字节数读取
with open("example.txt", "r") as f:
    chunk = f.read(5)  # 读取前5个字符
    print(chunk)

4. 字符编码问题

默认情况下，open() 使用系统默认编码（Windows 上是 gbk，Linux/Mac 是 utf-8）。

为了避免乱码，建议显式指定编码：

python 复制代码

# 推荐做法
with open("example.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    print(f.read())

常见编码：

utf-8（推荐）
gbk（Windows 常见）
ascii（纯英文文件）

如果读取时编码错误，可以这样处理：

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with open("example.txt", "r", encoding="utf-8", errors="ignore") as f:
    print(f.read())

5. 二进制文件操作

处理图片、音频、视频等非文本文件时，需要用二进制模式。

python 复制代码

# 读取图片
with open("image.png", "rb") as f:
    data = f.read()
    print(len(data))

# 写入二进制文件
with open("copy.png", "wb") as f:
    f.write(data)

6. 处理大文件

如果文件很大，直接 read() 会占用大量内存，这时建议分块读取。

python 复制代码

# 按固定大小读取
with open("bigfile.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    while True:
        chunk = f.read(1024)  # 每次读 1KB
        if not chunk:
            break
        print(chunk, end="")

或者用生成器：

python 复制代码

def read_in_chunks(file, size=1024):
    while True:
        data = file.read(size)
        if not data:
            break
        yield data

with open("bigfile.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    for part in read_in_chunks(f):
        print(part)

7. 文件路径与跨平台兼容性

直接写路径容易出错，建议用 os 和 pathlib 来拼接路径。

python 复制代码

import os

# 自动拼接路径（跨平台）
file_path = os.path.join("data", "example.txt")

# 确保文件夹存在
os.makedirs("data", exist_ok=True)

with open(file_path, "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("Hello World")

使用 pathlib 更优雅：

python 复制代码

from pathlib import Path

p = Path("data") / "example.txt"
p.parent.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
p.write_text("Hello Pathlib", encoding="utf-8")
print(p.read_text(encoding="utf-8"))

8. 异常处理

读写文件时可能出现各种错误，比如文件不存在 、权限不足 、编码错误 等。

建议用 try-except 捕获异常。

python 复制代码

try:
    with open("nofile.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
        print(f.read())
except FileNotFoundError:
    print("文件不存在")
except PermissionError:
    print("没有权限")
except Exception as e:
    print("发生错误：", e)

9. 最佳实践

总是使用 with 语句，确保文件能正常关闭。
显式指定编码，尤其是跨平台环境下。
处理大文件时分块读取，避免一次性占用太多内存。
路径操作用 os.path 或 pathlib，避免硬编码分隔符。
捕获异常，让程序更稳健。
写文件时确认数据安全，必要时先写到临时文件再替换。