在Python中，函数可以通过使用内置的open()函数、with语句和文件对象的方法来访问文件、读取文件内容或写入文件。通过调用open()函数打开文件，可以选择不同的模式进行文件操作，比如读模式（'r'）、写模式（'w'）、追加模式（'a'）以及二进制模式（'b'）。使用with语句可以确保文件在操作完成后自动关闭，避免资源泄露。
使用open()函数打开文件、使用with语句来管理文件上下文、使用文件对象的方法进行读取或写入。
下面将详细描述如何在Python中使用函数来访问文件。
一、使用 open() 函数打开文件
1.1 打开文件进行读取
在Python中，可以使用open()函数打开一个文件，并指定文件路径和模式。读取文件时，常用模式为'r'。
def read_file(file_path):
with open(file_path, 'r') as file:
content = file.read()
return content
在上述代码中，with open(file_path, 'r') as file:语句打开文件并返回文件对象file。file.read()方法读取文件内容，并将其存储在变量content中。with语句确保在读取操作完成后，文件自动关闭。
1.2 打开文件进行写入
写入文件时，可以使用模式'w'，它会覆盖文件内容。如果希望追加内容，可以使用模式'a'。
def write_file(file_path, content):
with open(file_path, 'w') as file:
file.write(content)
在上述代码中，with open(file_path, 'w') as file:语句打开文件并返回文件对象file。file.write(content)方法将变量content的内容写入文件。with语句确保在写入操作完成后，文件自动关闭。
二、读取文件内容
2.1 逐行读取文件内容
在某些情况下，逐行读取文件内容会更加方便和高效。
def read_file_by_line(file_path):
with open(file_path, 'r') as file:
lines = file.readlines()
return lines
在上述代码中，file.readlines()方法读取文件的所有行，并返回一个包含每行内容的列表。通过这种方式，可以方便地逐行处理文件内容。
2.2 使用迭代器逐行读取文件内容
另一种逐行读取文件内容的方法是使用文件对象的迭代器。
def read_file_line_by_line(file_path):
with open(file_path, 'r') as file:
for line in file:
process_line(line)
在上述代码中，for line in file:语句逐行迭代文件对象file，并将每行内容存储在变量line中。通过这种方式，可以逐行处理文件内容，而无需将所有内容一次性加载到内存中。
三、写入文件内容
3.1 覆盖文件内容
使用模式'w'打开文件，会覆盖文件的原有内容。
def write_file(file_path, content):
with open(file_path, 'w') as file:
file.write(content)
在上述代码中，file.write(content)方法将变量content的内容写入文件。使用模式'w'会覆盖文件的原有内容。
3.2 追加文件内容
使用模式'a'打开文件，可以在文件末尾追加内容，而不覆盖原有内容。
def append_file(file_path, content):
with open(file_path, 'a') as file:
file.write(content)
在上述代码中，file.write(content)方法将变量content的内容追加到文件末尾。使用模式'a'不会覆盖文件的原有内容。
四、使用二进制模式访问文件
在某些情况下，需要以二进制模式读取或写入文件。可以通过在模式字符串后添加'b'来指定二进制模式。
4.1 读取二进制文件
def read_binary_file(file_path):
with open(file_path, 'rb') as file:
content = file.read()
return content
在上述代码中，with open(file_path, 'rb') as file:语句以二进制模式打开文件，并返回文件对象file。file.read()方法读取文件内容，并将其存储在变量content中。
4.2 写入二进制文件
def write_binary_file(file_path, content):
with open(file_path, 'wb') as file:
file.write(content)
在上述代码中，with open(file_path, 'wb') as file:语句以二进制模式打开文件，并返回文件对象file。file.write(content)方法将变量content的内容写入文件。
五、文件操作中的错误处理
在进行文件操作时，可能会遇到各种错误，例如文件不存在、权限不足等。可以使用try-except语句进行错误处理。
5.1 捕获文件操作错误
def read_file_with_error_handling(file_path):
try:
with open(file_path, 'r') as file:
content = file.read()
return content
except FileNotFoundError:
print(f"Error: The file '{file_path}' was not found.")
except PermissionError:
print(f"Error: Permission denied to read the file '{file_path}'.")
except Exception as e:
print(f"An unexpected error occurred: {e}")
在上述代码中，try块中的代码尝试打开并读取文件。如果发生FileNotFoundError或PermissionError，相应的except块将捕获并处理错误。except Exception as e:语句捕获所有其他类型的异常，并打印错误信息。
5.2 捕获写入文件时的错误
def write_file_with_error_handling(file_path, content):
try:
with open(file_path, 'w') as file:
file.write(content)
except PermissionError:
print(f"Error: Permission denied to write to the file '{file_path}'.")
except Exception as e:
print(f"An unexpected error occurred: {e}")
在上述代码中，try块中的代码尝试打开并写入文件。如果发生PermissionError，相应的except块将捕获并处理错误。except Exception as e:语句捕获所有其他类型的异常，并打印错误信息。
六、使用 os 和 shutil 模块进行文件操作
除了基本的文件读取和写入操作外，Python的os和shutil模块提供了更多高级的文件操作功能。
6.1 使用 os 模块操作文件和目录
os模块提供了多种文件和目录操作函数，例如创建目录、删除文件、重命名文件等。
import os
创建目录
def create_directory(directory_path):
try:
os.makedirs(directory_path)
except OSError as e:
print(f"Error: {e}")
删除文件
def delete_file(file_path):
try:
os.remove(file_path)
except FileNotFoundError:
print(f"Error: The file '{file_path}' does not exist.")
except PermissionError:
print(f"Error: Permission denied to delete the file '{file_path}'.")
except Exception as e:
print(f"An unexpected error occurred: {e}")
重命名文件
def rename_file(old_file_path, new_file_path):
try:
os.rename(old_file_path, new_file_path)
except FileNotFoundError:
print(f"Error: The file '{old_file_path}' does not exist.")
except PermissionError:
print(f"Error: Permission denied to rename the file '{old_file_path}'.")
except Exception as e:
print(f"An unexpected error occurred: {e}")
在上述代码中，分别定义了创建目录、删除文件和重命名文件的函数，并在操作过程中进行错误处理。
6.2 使用 shutil 模块复制和移动文件
shutil模块提供了复制和移动文件的功能。
import shutil
复制文件
def copy_file(src_file_path, dst_file_path):
try:
shutil.copy(src_file_path, dst_file_path)
except FileNotFoundError:
print(f"Error: The file '{src_file_path}' does not exist.")
except PermissionError:
print(f"Error: Permission denied to copy the file '{src_file_path}'.")
except Exception as e:
print(f"An unexpected error occurred: {e}")
移动文件
def move_file(src_file_path, dst_file_path):
try:
shutil.move(src_file_path, dst_file_path)
except FileNotFoundError:
print(f"Error: The file '{src_file_path}' does not exist.")
except PermissionError:
print(f"Error: Permission denied to move the file '{src_file_path}'.")
except Exception as e:
print(f"An unexpected error occurred: {e}")
在上述代码中，分别定义了复制文件和移动文件的函数，并在操作过程中进行错误处理。
七、总结
在Python中，函数可以通过使用open()函数、with语句和文件对象的方法来访问文件、读取文件内容或写入文件。通过调用open()函数打开文件，可以选择不同的模式进行文件操作，比如读模式（'r'）、写模式（'w'）、追加模式（'a'）以及二进制模式（'b'）。使用with语句可以确保文件在操作完成后自动关闭，避免资源泄露。
此外，可以使用try-except语句进行错误处理，捕获文件操作过程中可能出现的各种错误。os和shutil模块提供了更多高级的文件操作功能，例如创建目录、删除文件、重命名文件、复制文件和移动文件。
通过掌握这些文件操作方法，可以在Python中编写更加健壮和灵活的文件处理代码。
相关问答FAQs：
在Python中，如何打开和读取文件？
在Python中，打开和读取文件通常使用内置的open()函数。您可以通过指定文件名和模式（如'r'表示读取，'w'表示写入等）来打开文件。例如，使用with open('file.txt', 'r') as file:可以安全地打开文件并在代码块结束后自动关闭它。读取内容可以使用file.read()、file.readline()或file.readlines()等方法。
如何在Python函数中处理文件异常？
在处理文件时，可能会遇到各种异常情况，例如文件不存在或权限不足。为了确保代码的健壮性，可以使用try和except语句来捕获这些异常。例如，您可以编写如下代码：
try:
with open('file.txt', 'r') as file:
content = file.read()
except FileNotFoundError:
print("文件未找到，请检查路径。")
except PermissionError:
print("权限错误，请检查文件权限。")
这种方式可以有效地处理文件操作中的常见错误。
是否可以在函数中同时读取和写入文件？
当然可以！在Python中，您可以使用open()函数的不同模式来同时读取和写入文件。例如，使用模式'r+'可以实现读取和写入文件。示例代码如下：
with open('file.txt', 'r+') as file:
content = file.read()
file.write("新内容")
请注意，在使用此模式时，文件的指针位置可能会影响读取和写入的结果，因此在进行写入之前，确保您知道当前文件指针的位置。
