Python编程实战：文件读写（文本/二进制）详解与实战

文件操作是 Python 编程中最常见的基础技能之一。 无论是保存日志、读取配置、还是处理图片和视频文件，文件读写都是必不可少的能力。

本文将带你深入理解 Python 中文件操作的核心方法： 打开与关闭文件 读取与写入文本文件 处理二进制文件（图片、音频等） 使用 with 上下文管理器让代码更优雅

---

一、文件操作的基本流程

Python 的文件读写操作一般遵循以下 4 步：

1. 打开文件 （open()）
2. 读/写文件 （read() / write()）
3. 关闭文件 （close()）
4. 可选：异常处理或使用上下文管理器

一个典型示例👇：

# 打开文件（只读模式）
f = open("example.txt", "r", encoding="utf-8")

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

# 关闭文件
f.close()

---

二、打开文件：open() 函数详解

open() 是文件操作的入口函数：

open(file, mode='r', encoding=None)

参数	含义
file	文件路径
mode	打开模式（见下表）
encoding	编码方式（常用 "utf-8"）

常见文件打开模式：

模式	含义	是否创建新文件
'r'	只读（默认）	❌
'w'	只写（覆盖原内容）	✅
'a'	追加写入	✅
'rb'	以二进制读取	❌
'wb'	以二进制写入（覆盖）	✅
'ab'	以二进制追加写入	✅
'r+'	读写模式	❌

---

三、读取文本文件内容

Python 提供了多种读取方法，根据需求灵活选择。

1️⃣ read() ------ 一次性读取全部内容

with open("data.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    content = f.read()
    print(content)

2️⃣ readline() ------ 每次读取一行

with open("data.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    line = f.readline()
    while line:
        print(line.strip())  # 去掉换行符
        line = f.readline()

3️⃣ readlines() ------ 一次读取所有行，返回列表

with open("data.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    lines = f.readlines()
    for line in lines:
        print(line.strip())

推荐使用 with 上下文：会自动关闭文件，防止资源泄漏。

---

四、写入文本文件

写文件也很简单：

# 覆盖写入（原内容会被清空）
with open("output.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("Python 文件写入示例\n")
    f.write("第二行内容\n")

# 追加写入
with open("output.txt", "a", encoding="utf-8") as f:
    f.write("这是追加的内容\n")

运行后你可以在当前目录找到 output.txt 文件，查看写入结果。

---

五、文件路径与相对路径

有时我们需要操作不同目录下的文件：

# 绝对路径
f = open("/Users/admin/Desktop/data.txt", "r")

# 相对路径
f = open("subfolder/info.txt", "r")

如果不确定当前工作路径，可以打印：

import os
print(os.getcwd())  # 输出当前工作目录

---

六、操作二进制文件（图片、音频等）

对于非文本文件（如图片、音频、视频等），需要使用 二进制模式 （b）进行读写。

1️ 读取二进制文件

with open("image.jpg", "rb") as f:
    data = f.read()
    print("文件大小：", len(data), "字节")

2️ 复制二进制文件

with open("image.jpg", "rb") as src:
    with open("copy.jpg", "wb") as dst:
        dst.write(src.read())
print("图片复制完成！")

这种方式也常用于备份视频、音频、压缩包等文件。

---

七、文件异常处理

文件可能不存在、权限不足、磁盘满等问题都可能导致程序崩溃。 使用 try...except 可以增强程序稳定性：

try:
    with open("data.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
        print(f.read())
except FileNotFoundError:
    print("❌ 文件不存在！")
except PermissionError:
    print("⚠️ 没有权限访问文件！")
else:
    print("✅ 文件读取成功。")
finally:
    print("操作结束。")

---

八、实战案例：统计文本文件行数与字数

下面我们结合所学知识，完成一个小任务👇

📄 需求：

编写程序，读取一个文本文件，统计其中的行数 和单词数。

def count_file_info(filename):
    try:
        with open(filename, "r", encoding="utf-8") as f:
            lines = f.readlines()
            word_count = sum(len(line.split()) for line in lines)
            print(f"📘 文件行数: {len(lines)}")
            print(f"📝 总单词数: {word_count}")
    except FileNotFoundError:
        print("❌ 文件未找到！")

count_file_info("article.txt")

输出示例：

📘 文件行数: 20
📝 总单词数: 157

---

九、总结与最佳实践

技巧	建议
✅ 使用 with open()	自动关闭文件，推荐使用
✅ 指定 encoding='utf-8'	避免中文乱码
⚙️ 模式选择 'r' / 'w' / 'a'	根据需求灵活选择
🧱 处理二进制文件时加 'b'	如：'rb'、'wb'
🚨 使用异常捕获	提高程序健壮性

---

结语

掌握文件读写，是 Python 程序员的基本功。 从日志系统、配置文件到图片批处理，文件操作无处不在。 通过灵活使用 open()、with、read()、write()，你就能轻松完成各种数据输入输出任务！