在Python编程中，文件操作是一项非常基础且重要的技能。无论是读取配置文件、处理日志数据，还是保存用户信息，都离不开对文件的读写操作。Python提供了简洁而强大的内置函数和方法来处理各种文件类型。本文将详细介绍Python中常见的文件操作方式。
一、基本概念：什么是文件操作？
文件操作指的是程序与计算机文件系统之间的交互，主要包括：
- 打开文件
- 读取文件内容
- 写入或修改文件内容
- 关闭文件
Python通过内置的 open() 函数来实现这些操作。
二、打开文件：open() 函数
open() 是进行文件操作的第一步，其基本语法如下：
file_object = open(file_path, mode, encoding=None)
参数说明：
| 参数 | 含义 |
|---|---|
file_path |
文件路径（可以是相对路径或绝对路径） |
mode |
打开模式（如只读、写入等） |
encoding |
编码格式（常用 utf-8） |
常见打开模式：
| 模式 | 描述 |
|---|---|
'r' |
只读模式（默认），文件必须存在 |
'w' |
写入模式，若文件存在则清空内容，不存在则创建 |
'a' |
追加模式，写入内容添加到文件末尾 |
'x' |
创建新文件并写入，若文件已存在则失败 |
'b' |
以二进制模式打开（如 'rb', 'wb'） |
't' |
文本模式（默认） |
'+' |
可读可写（如 'r+', 'w+'） |
示例：以 UTF-8 编码打开一个文本文件用于读取
f = open('example.txt', 'r', encoding='utf-8')
三、读取文件内容
打开文件后，可以使用多种方法读取内容。
1. read() ------ 读取全部内容
with open('example.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
content = f.read()
print(content)
2. readline() ------ 逐行读取（每次读一行）
with open('example.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
line = f.readline()
while line:
print(line.strip()) # strip() 去除换行符
line = f.readline()
3. readlines() ------ 读取所有行，返回列表
with open('example.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
lines = f.readlines()
for line in lines:
print(line.strip())
4. 推荐方式：直接迭代文件对象（高效且节省内存）
with open('example.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
for line in f:
print(line.strip())
四、写入文件内容
1. 使用 write() 写入字符串
with open('output.txt', 'w', encoding='utf-8') as f:
f.write("Hello, Python!\n")
f.write("这是第二行。\n")
2. 使用 writelines() 写入字符串列表
lines = ["第一行\n", "第二行\n", "第三行\n"]
with open('output.txt', 'w', encoding='utf-8') as f:
f.writelines(lines)
注意：
writelines()不会自动添加换行符，需手动在每行末尾加上\n。
五、使用 with 语句管理文件（推荐做法）
使用 with 语句可以确保文件在使用后自动关闭，即使发生异常也不会导致资源泄露。
with open('data.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
content = f.read()
print(content)
文件在此处已自动关闭
对比传统方式（不推荐）：
f = open('data.txt', 'r', encoding='utf-8')
content = f.read()
print(content)
f.close() # 忘记 close 可能造成问题
六、处理不同类型的文件
1. CSV 文件（可使用 csv 模块）
import csv
读取 CSV
with open('students.csv', 'r', encoding='utf-8') as f:
reader = csv.reader(f)
for row in reader:
print(row)
写入 CSV
with open('students.csv', 'w', encoding='utf-8', newline='') as f:
writer = csv.writer(f)
writer.writerow(['Name', 'Age', 'City'])
writer.writerow(['Alice', 23, 'Beijing'])
注意：写入 CSV 时添加
newline=''防止空行。
2. JSON 文件（使用 json 模块）
import json
写入 JSON
data = {'name': 'Bob', 'age': 25, 'city': 'Shanghai'}
with open('data.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
json.dump(data, f, ensure_ascii=False, indent=4)
读取 JSON
with open('data.json', 'r', encoding='utf-8') as f:
loaded_data = json.load(f)
print(loaded_data)
3. 二进制文件（如图片、音频）
复制图片文件
with open('photo.jpg', 'rb') as src:
with open('copy_photo.jpg', 'wb') as dst:
dst.write(src.read())
七、常见异常处理
在文件操作中，可能会遇到文件不存在、权限不足等问题，建议使用 try-except 处理：
try:
with open('nonexistent.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
content = f.read()
except FileNotFoundError:
print("文件未找到！")
except PermissionError:
print("没有权限访问该文件。")
except Exception as e:
print(f"发生错误：{e}")
八、实用技巧与注意事项
- 始终指定编码 ：尤其是在处理中文时，强烈建议使用
encoding='utf-8'。 - 优先使用
with语句：避免忘记关闭文件。 - 路径处理建议使用
os.path或pathlib：
from pathlib import Path
file_path = Path("folder") / "example.txt"
if file_path.exists():
with open(file_path, 'r', encoding='utf-8') as f:
print(f.read())
- 大文件处理注意内存 ：不要一次性
read()超大文件，应逐行处理。
九、总结
Python 的文件操作简单直观，功能强大。掌握以下几点即可应对大多数场景：
- 使用
open()打开文件 - 正确选择
mode和encoding - 用
with确保安全关闭 - 熟练运用
read(),readline(),write()等方法 - 结合
csv、json模块处理结构化数据 - 添加异常处理提升程序健壮性
通过合理使用这些技术，你可以轻松地在 Python 中完成日志记录、数据导入导出、配置管理等各种任务。
🎯 小练习 ：
编写一个程序，读取一个文本文件，统计其中每一行的字符数，并将结果写入另一个文件中。
with open('input.txt', 'r', encoding='utf-8') as fin, \
open('output.txt', 'w', encoding='utf-8') as fout:
for i, line in enumerate(fin, 1):
char_count = len(line.strip())
fout.write(f"第{i}行: {char_count}个字符\n")