Python 进阶核心：字典 / 文件操作 + 上下文管理器实战指南

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🎬 博主简介：

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文章目录

• 前言：
• [一. Python 字典：键值对的高效映射](#一. Python 字典：键值对的高效映射)
• • [1.1 字典的核心特性](#1.1 字典的核心特性)
  • [1.2 字典的核心操作](#1.2 字典的核心操作)
• [二. 文件操作：数据持久化的核心](#二. 文件操作：数据持久化的核心)
• • [2.1 文件路径 与 打开方式](#2.1 文件路径 与 打开方式)
  • • [2.1.1 文件路径](#2.1.1 文件路径)
    • [2.1.2 打开方式（open() 函数核心参数）](#2.1.2 打开方式（open() 函数核心参数）)
  • [2.2 文本文件的读写操作](#2.2 文本文件的读写操作)
  • [2.3 中文编码处理（避坑重点）](#2.3 中文编码处理（避坑重点）)
• [三. 上下文管理器：with语句简化文件操作](#三. 上下文管理器：with语句简化文件操作)
• 结尾：

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前言：

在 Python 开发中，字典（dict）和文件操作是两大高频核心技能：字典凭借键值对映射实现高效数据查询，是处理配置、缓存、映射关系的首选；文件操作则解决数据持久化问题，让内存中的数据能永久存储到硬盘。而上下文管理器（with 语句）更是简化文件操作、避免资源泄露的 "神器"。本文从字典的底层原理、核心操作，到文件的读写逻辑、编码处理，再到上下文管理器的妙用，层层递进帮你吃透这些实用技能，从 "会用" 升级到 "活用"。

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一. Python 字典：键值对的高效映射

字典是 Python 中唯一的内置映射类型，本质是哈希表，通过键(key) 快速定位 值(value)，查询时间复杂度接近 O(1)，比列表遍历高效得多。

1.1 字典的核心特性

• 键(key)：必须唯一且哈希(不可变类型：整数，字符串，元组等；列表，字典等可变类型不能作为key)；
• 值(value)：可以是任意类型(整数，字符串，列表，甚至字典)
• Python 现在字典会保留键值对的插入顺序(3.7 版本之后)
• 支持动态新增，修改，删除键值对，灵活性极高。

1.2 字典的核心操作

（1）创建字典

# 1. 创建字典
# 方法1: 直接用 {} (推荐)
a = {}
print(type(a))
# 方法2: 用 dict() 函数
b = dict()
print(type(b))

# 2. 创建字典的同时设置初始值
# a = {'id' : 1, 'name' : 'Lotso'}

# 为了美观，会像下面这样书写，最后一个键值对带不带 , 都行
a = {
    'id' : 1,
    'name' : "Lotso"
}
print(a)

（2）增删查改

• 查：

# 1. 使用 in 来判定某个 key 是否在字典中存在.
a = {
    'id' : 1,
    'name' : "Lotso"
}

print('id' in a)
print('classId' in a)

# in 只是判定 key 是否存在,和 value 无关!
# print('Lotso' in a) # 这个会返回 false,因为这个是 value 值

# not in 来判定 key 在字典中是不是不存在
print('id' not in a)
print('classId' not in a)

# 2. 使用 [ ] 来根据 key 获取到 value
a = {
    'id' : 1,
    'name' : "Lotso",
    100 : 'lisi'
}

print(a['id'])
print(a['name'])
print(a[100])
# print(a['classId']) # 会直接报错

• 增 && 改 && 删：

# 1. 在字典中新增元素,使用 [ ] 来进行.
a = {
    'id' : 1,
    'name' : "Lotso"
}

# 这个操作就是往字典里插入新的键值对
a['score'] = 90
print(a)

# 2. 在字典中,根据 key 修改 value,也是用 [ ] 来进行的
a['score'] = 79
print(a)

# 3. 使用 pop 方法,根据 key 来删除键值对
a.pop('name')
print(a)

（3）遍历字典

# 直接使用 for 循环来遍历字典
a = {
    'name' : 'Lotso',
    'id' : 1,
    'score' : 90
}

# for key in a:
#     print(key, a[key])

# print(a.keys())
# print(a.values())
# print(a.items())

# 推荐直接像下面这样
for key, value in a.items():
    print(key, value)

（4）合法 key 的判定

合法 key 必须是 "可哈希" 类型(能通过 hash() 函数计算哈希值)，常见合法/非法 key：

# 使用 hash 函数能够计算出一个变量的哈希值。
print(hash(0))
print(hash(3.14))
print(hash('hello'))
print(hash(True))
print(hash((1,2,3)))

# 有的类型是不能计算哈希值的,不能作为 key
# print(hash([1,2,3]))
# Traceback (most recent call last):
#   File "D:\Gitee.code\python-fundamentals-\PythonProject\2025--12--02\code54.py", line 9, in <module>
#     print(hash([1,2,3]))
#           ~~~~^^^^^^^^^
# TypeError: unhashable type: 'list'

# print(hash({ }))
# Traceback (most recent call last):
#   File "D:\Gitee.code\python-fundamentals-\PythonProject\2025--12--02\code54.py", line 10, in <module>
#     print(hash({ }))
#           ~~~~^^^^^
# TypeError: unhashable type: 'dict'

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二. 文件操作：数据持久化的核心

变量存储在内存中，程序重启后数据丢失；文件操作则将数据写入硬盘，实现持久化存储。Python 文件操作支持文本文件，二进制文件（图片，视频等），核心流程是："打开 -> 操作 -> 关闭"

2.1 文件路径 与 打开方式

2.1.1 文件路径

• 绝对路径 ：从盘符/根目录开始(如：D:/test.txt，home/user/test.txt)
• 相对路径 ：相对于当前程序所在目录(如：./test.txt，./ 可省略)
• 路径分隔符 ：Windows用 \，Linux/Mac用 /，Python

# 使用 open 打开一个文件
f = open('D:/Python环境/test.txt','r')
print(f)
print(type(f))

# 记得要关闭文件
f.close()

# 打开文件个数的上限

flist = []
count = 0
while True:
    f = open('D:/Python环境/test.txt','r')
    flist.append(f)
    # f.close()
    count += 1
    print(f'打开文件的个数:{count}')
# 如果不关闭,文件打开有上限

2.1.2 打开方式（open() 函数核心参数）

打开方式	含义	注意事项
'r'	只读模式（默认）	文件不存在会抛 FileNotFoundError
'w'	只写模式	覆盖原有内容，文件不存在则创建
'a'	追加模式	在文件末尾写入，文件不存在则创建
'r+'	读写模式	不覆盖原有内容，光标默认在文件开头
'wb' / 'rb'	二进制写 / 读（用于图片、视频等非文本文件）	无需指定 encoding 参数

补充说明：

• 'w+'：读写模式，会清空文件后写入，文件不存在则创建。
• 'a+'：追加读写模式，文件不存在则创建，光标默认在文件末尾。
• 'x'：独占创建模式，文件已存在则报错，用于防止覆盖。

# 使用 write 来实现写文件的操作
f = open('D:/Python环境/test.txt','w')
f.write('hello world')
f.close()


# 写文件的时候,需要使用 w 的方式打开.如果是 r 方式打开,则会抛出异常.
# f = open('D:/Python环境/test.txt','r')
# f.write('hello world')
# f.close()
# Traceback (most recent call last):
#   File "D:\Gitee.code\python-fundamentals-\PythonProject\2025--12--07\code57.py", line 9, in <module>
#     f.write('hello world')
#     ~~~~~~~^^^^^^^^^^^^^^^
# io.UnsupportedOperation: not writable


# 写方式打开,其实又有两种情况,直接写方式打开,追加写方式打开
f = open('D:/Python环境/test.txt','w')
f.write('1111\n')
f.close()

f = open('D:/Python环境/test.txt','a')
f.write('2222')
f.close()


# 如果文件对象已经关闭,那么意味着系统中和该文件相关的内存资源已经释放了.强行去写,就会出异常
# f = open('D:/Python环境/test.txt','w')
# f.close()
# f.write('hello')
# Traceback (most recent call last):
#   File "D:\Gitee.code\python-fundamentals-\PythonProject\2025--12--07\code57.py", line 31, in <module>
#     f.write('hello')
#     ~~~~~~~^^^^^^^^^
# ValueError: I/O operation on closed file.

2.2 文本文件的读写操作

（1）基本读写（手动关闭文件）

# 1. 写文件（'w'模式，覆盖原有内容）
f = open("test.txt", "w", encoding="utf-8")  # encoding指定字符编码（关键！）
f.write("床前明月光\n疑是地上霜\n")  # 写入字符串，\n换行
f.write("举头望明月\n低头思故乡")
f.close()  # 必须关闭文件，否则数据可能丢失（缓冲区未刷新）

# 2. 读文件（'r'模式）
f = open("test.txt", "r", encoding="utf-8")
# 方式1：读指定长度字符
print(f.read(5))  # 输出：床前明月光

# 方式2：逐行读取（推荐，适合大文件）
f.seek(0)  # 光标回到文件开头
for line in f:
    print(line.strip())  # strip()去除换行符和空格

# 方式3：读取所有行（返回列表）
f.seek(0)
lines = f.readlines()
print(lines)  # 输出：['床前明月光\n', '疑是地上霜\n', '举头望明月\n', '低头思故乡']
f.close()  # 手动关闭，避免资源泄露

# 1. 使用 read 来读取文件内容.指定读几个字符.
# f = open('D:/Python环境/test.txt','r',encoding='utf-8')
# result = f.read(2)
# print(result)
# f.close()

# 2. 更常见的需求,是按行来读取~~
#    最常见的办法,直接 for 循环
# f = open('D:/Python环境/test.txt','r',encoding='utf-8')
# for line in f:
#     print(f'line:{line}',end='')
# f.close()

# 3. 还可以使用 readlines 方法直接把整个文件所有内容读取出来,按照行组织到一个列表里.
f = open('D:/Python环境/test.txt','r',encoding='utf-8')
lines = f.readlines()
print(lines)
f.close()

（2）追加写 'a'

f = open("test.txt", "a", encoding="utf-8")
f.write("\n------李白《静夜思》")
f.close()

2.3 中文编码处理（避坑重点）

读写中文时最容易出现乱码或UnicodeDecodeError，核心是编码一致：

• 保存文件时指定编码（如utf-8）；
• 读取文件时使用相同编码；
• Windows 默认编码是gbk，Linux/Mac 默认是utf-8，建议统一用utf-8。

# 正确读写中文（指定encoding="utf-8"）
f = open("中文测试.txt", "w", encoding="utf-8")
f.write("你好，Python！")
f.close()

f = open("中文测试.txt", "r", encoding="utf-8")
print(f.read())  # 正常输出：你好，Python！
f.close()

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三. 上下文管理器：with语句简化文件操作

打开文件之后，是容易忘记关闭的。Python提供了上下文管理器(可以类比C++中的智能指针来理解)，来帮助程序员自动关闭文件

• 使用 with 语句打开文件。
• 当 with 内部的代码块执行完毕后，就会自动调用关闭方式。

with open('D:/Python环境/test.txt', 'r', encoding='utf8') as f:
	lines = f.readlines()
	print(line

# 上下文管理器 -- 作用类似 C++ 中的智能指针
# 有些时候非常容易遗漏 close

# 使用上下文管理器,解决这个问题
# def func():
#     with open('D:/Python环境/test.txt','r',encoding='utf-8') as f:
#         # 进行文件这里的处理逻辑
#         # 假设这里有很多的代码
#         # 假设这里有很多的代码
#         # 假设这里有很多的代码
#         # 假设这里有很多的代码
#         # 假设这里有很多的代码
#         # 假设这里有很多的代码
#         # 假设这里有很多的代码
#         if cond:
#             return
#         # 假设这里有很多的代码
#         # 假设这里有很多的代码
#         # 假设这里有很多的代码
#         # 假设这里有很多的代码
#         # 假设这里有很多的代码
#         # 假设这里有很多的代码
#         # 假设这里有很多的代码
#         # 假设这里有很多的代码
#         # 假设这里有很多的代码
#         if cond:
#             return

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结尾：

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技术之路难免有困惑，但同行的人会让前进更有方向～愿我们都能在自己专注的领域里，一步步靠近心中的技术目标！

结语：字典和文件操作是 Python 开发的 "基本功"，而上下文管理器则是 "进阶优化" 的关键。掌握字典的高效映射，能让数据处理更快捷；精通文件操作，能解决数据持久化需求；善用with语句，能让代码更简洁、更安全。这些技能在实际开发中无处不在 ------ 从配置管理、数据缓存，到日志记录、文件解析，都是高频应用场景。多加练习，就能灵活运用到项目中。

✨把这些内容吃透超牛的！放松下吧✨ ʕ˘ᴥ˘ʔ づきらど