Python文件操作详解：从文件读写到os、shutil模块实战

一、什么是文件？

在计算机中，文件（File）是存储在磁盘上的数据集合。

程序运行过程中产生的数据通常保存在：

• 内存
• 磁盘

其中：

• 内存中的数据：程序关闭后消失
• 磁盘中的数据：可以长期保存

将程序中的数据保存到磁盘文件中的过程叫：

数据持久化（Persistence）

例如：

name = "Tom"

print(name)

变量 name 保存在内存中。

程序结束：

Tom消失

如果保存：

with open("user.txt","w") as f:
    f.write("Tom")

数据写入磁盘：

user.txt

Tom

下次程序运行仍然可以读取。

---

二、文件的分类

根据存储方式，文件可以分为：

1. 文本文件

文本文件：

使用字符编码保存的数据文件。

例如：

.txt
.py
.html
.csv
.json

内容：

hello python
你好

特点：

• 有统一编码格式
• 可以直接查看

常见编码：

编码	说明
ASCII	英文字符
GB2312	简体中文
GBK	中文扩展
UTF-8	最常用

Python默认推荐：

encoding="utf-8"

---

2. 二进制文件

二进制文件：

使用0和1保存的数据。

例如：

.jpg
.png
.mp4
.exe
.zip
.pdf

特点：

• 没有字符编码
• 人无法直接阅读

例如：

图片：

0101010101010101

Python操作二进制文件：

必须使用：

b模式

例如：

open("a.jpg","rb")

---

三、文件路径

文件路径用于定位文件。

Python支持：

• 相对路径
• 绝对路径

---

1. 相对路径

相对于当前程序位置。

例如：

项目：

PythonProject

    main.py

    test.txt

main.py：

open("test.txt")

表示：

当前目录/test.txt

---

特殊符号：

当前目录

./

例如：

./test.txt

表示：

当前目录下test.txt。

---

上一级目录

../

例如：

../test.txt

表示：

上一级目录中的test.txt。

---

2. 绝对路径

从磁盘根目录开始。

Windows：

D:/Python/test.txt

Linux：

/home/user/test.txt

例如：

open("D:/data/test.txt")

---

四、open()打开文件

Python通过：

open()

打开文件。

基本语法：

open(file,mode,encoding)

例如：

f=open(
    "test.txt",
    "r",
    encoding="utf-8"
)

返回：

文件对象

---

五、文件打开模式mode

1. r模式（读取）

默认模式：

open("test.txt","r")

特点：

• 只能读
• 文件必须存在
• 指针在开头

案例：

f=open(
    "test.txt",
    "r",
    encoding="utf-8"
)

content=f.read()

print(content)

f.close()

---

2. w模式（写入）

open("test.txt","w")

特点：

文件不存在：

创建文件

文件存在：

清空原内容

例如：

原文件：

hello

代码：

f=open("test.txt","w")

f.write("python")

f.close()

结果：

python

原来的hello被删除。

---

3. a模式（追加）

append：

追加。

open("test.txt","a")

特点：

• 不删除原内容
• 写入末尾

例如：

原文件：

hello

代码：

f=open("test.txt","a")

f.write("\npython")

f.close()

结果：

hello
python

---

六、文件组合模式

r+

读写模式：

open("test.txt","r+")

特点：

• 文件必须存在
• 可以读写
• 不清空文件

---

w+

写读模式：

open("test.txt","w+")

特点：

• 可读
• 可写
• 清空文件

---

a+

追加读：

open("test.txt","a+")

特点：

• 可以读
• 可以追加
• 写入末尾

---

七、文本模式和二进制模式

文本模式

默认：

t

例如：

open("test.txt","rt")

---

二进制模式

使用：

b

例如：

读取图片：

open("a.jpg","rb")

写图片：

open("b.jpg","wb")

---

八、关闭文件

打开文件后：

f.close()

关闭。

例如：

f=open("test.txt")

data=f.read()

f.close()

---

但是推荐：

with上下文管理

with open(
    "test.txt",
    "r",
    encoding="utf-8"
) as f:

    data=f.read()

优点：

• 自动关闭文件
• 防止异常导致文件未关闭

实际开发推荐使用。

---

九、文件写入操作

1.write()

写入字符串。

例如：

with open(
    "test.txt",
    "w",
    encoding="utf-8"
) as f:

    f.write("hello python\n")

    f.write("你好")

文件：

hello python
你好

---

2.writelines()

写入多个字符串。

参数：

必须是可迭代对象。

例如：

names=[
    "张三\n",
    "李四\n",
    "王五"
]


with open(
    "name.txt",
    "w",
    encoding="utf-8"
) as f:

    f.writelines(names)

结果：

张三
李四
王五

---

3.print写入文件

print默认输出：

控制台。

可以修改：

print(
    "hello",
    file=f
)

例如：

with open(
    "test.txt",
    "w"
) as f:

    print(
        "Python",
        file=f
    )

---

十、文件读取操作

1.read()

读取全部内容。

with open(
    "test.txt",
    "r"
) as f:

    data=f.read()

print(data)

---

指定读取长度：

f.read(5)

表示：

读取5个字符。

---

2.readline()

读取一行。

例如：

文件：

aaa
bbb
ccc

代码：

f.readline()

结果：

aaa

---

读取多行：

print(f.readline())

print(f.readline())

输出：

aaa
bbb

---

3.readlines()

一次读取所有行。

返回：

列表。

例如：

data=f.readlines()

print(data)

结果：

[
"aaa\n",
"bbb\n",
"ccc"
]

---

十一、文件指针

打开文件：

|
0

指针在开头。

读取：

f.read(5)

指针移动：

xxxxx|

再次读取：

从当前位置继续。

查看位置：

f.tell()

移动：

f.seek()

例如：

f.seek(0)

回到开头。

---

十二、文件拷贝案例

方法1：一次读取全部

def copyFile(src,dst):

    with open(src,"rb") as source:

        content=source.read()


    with open(dst,"wb") as target:

        target.write(content)



copyFile(
    "a.jpg",
    "b.jpg"
)

缺点：

如果文件很大：

10GB视频

↓

全部加载内存

容易内存不足。

---

方法2：分块复制（推荐）

def copyFile(src,dst):

    with open(src,"rb") as source:

        with open(dst,"wb") as target:


            while True:

                data=source.read(1024)


                if not data:

                    break


                target.write(data)



copyFile(
    "a.mp4",
    "b.mp4"
)

优势：

一次读取：

1024字节

不会占用大量内存。

---

十三、os模块文件操作

os：

Python操作系统接口模块。

作用：

• 文件夹操作
• 路径操作
• 文件判断

---

1.获取当前路径

import os


print(
    os.getcwd()
)

---

2.创建目录

创建一级：

os.mkdir("test")

递归创建：

os.makedirs(
    "a/b/c"
)

---

3.查看目录内容

os.listdir(".")

返回：

[
"a.txt",
"b.txt"
]

---

4.删除文件

os.remove(
    "test.txt"
)

---

5.删除空目录

os.rmdir(
    "test"
)

---

6.文件判断

是否存在：

os.path.exists(
    "test.txt"
)

是否文件：

os.path.isfile(
    "test.txt"
)

是否目录：

os.path.isdir(
    "test"
)

---

7.获取文件信息

文件大小：

os.path.getsize(
    "test.txt"
)

---

文件名：

os.path.basename(
    "D:/test/a.txt"
)

结果：

a.txt

---

扩展名：

os.path.splitext(
"a.txt"
)

结果：

("a",".txt")

---

十四、shutil模块

shutil：

高级文件管理模块。

主要用于：

• 复制
• 移动
• 删除文件夹

---

1.复制文件

import shutil


shutil.copy(
    "a.txt",
    "b.txt"
)

---

2.复制并保留信息

shutil.copy2(
    "a.txt",
    "b.txt"
)

保留：

• 修改时间
• 权限

---

3.复制文件夹

shutil.copytree(
    "old",
    "new"
)

---

4.移动文件

shutil.move(
    "a.txt",
    "test/"
)

---

5.删除非空目录

os：

只能删除空目录。

shutil：

shutil.rmtree(
    "test"
)

---

十五、os和shutil区别

模块	作用
os	操作系统、路径、目录
shutil	高级文件管理

简单记：

os:
在哪里？
有什么？


shutil:
复制
移动
删除

---

十六、综合案例：统计文件夹大小

import os


def get_size(path):

    total=0


    for root,dirs,files in os.walk(path):

        for file in files:

            filepath=os.path.join(
                root,
                file
            )

            total+=os.path.getsize(filepath)


    return total



size=get_size(
    "D:/test"
)


print(
    "文件夹大小:",
    size,
    "字节"
)

---

十七、总结

Python文件操作是实际开发中非常重要的能力。

本文学习：

文件基础

• 文件分类
• 文件路径
• 文件编码

文件操作

• open()
• close()
• with

文件读写

• write()
• writelines()
• read()
• readline()
• readlines()

文件管理

os模块：

• 创建
• 删除
• 判断
• 路径处理

shutil模块：

• 复制
• 移动
• 删除文件夹

掌握文件操作以后，可以继续学习：

• Python异常处理
• 模块和包
• 爬虫数据保存
• 数据分析文件处理

文件操作是Python从基础语法进入实际开发的重要一步。