python如何读写文件操作

Python读写文件操作主要包括打开文件、读取文件、写入文件、关闭文件等步骤。具体来说，使用open()函数打开文件、使用read()或write()方法进行读写、使用close()方法关闭文件，操作模式包括读模式、写模式、追加模式等。例如，在读取文件时，可以使用read()方法将整个文件内容读取为一个字符串，或者使用readline()逐行读取文件内容。此外，还可以使用with语句来确保文件被正确关闭。

一、打开文件

在Python中，打开文件可以使用open()函数。该函数有两个主要参数：文件名和模式。模式决定了文件的打开方式，如只读、写入、追加等。

file = open("example.txt", "r")  # 以读模式打开文件

常见的文件打开模式有：

"r": 只读模式，文件必须存在。
"w": 写入模式，文件不存在则创建，存在则清空内容。
"a": 追加模式，文件不存在则创建，存在则在文件末尾追加内容。
"b": 二进制模式，与其他模式结合使用，如 "rb" 表示以二进制读模式打开文件。

二、读取文件

读取文件的方法主要有三种：read(), readline() 和 readlines()。

1. 使用 `read()` 方法

read() 方法一次性读取文件的全部内容，并返回一个字符串。

with open("example.txt", "r") as file:
    content = file.read()
    print(content)

2. 使用 `readline()` 方法

readline() 方法每次读取一行，通常用于逐行处理文件内容。

with open("example.txt", "r") as file:
    line = file.readline()
    while line:
        print(line, end='')
        line = file.readline()

3. 使用 `readlines()` 方法

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。

with open("example.txt", "r") as file:
    lines = file.readlines()
    for line in lines:
        print(line, end='')

三、写入文件

写入文件的方法主要有两种：write() 和 writelines()。

1. 使用 `write()` 方法

write() 方法用于将字符串写入文件。

with open("example.txt", "w") as file:
    file.write("Hello, World!\n")
    file.write("This is a new line.")

2. 使用 `writelines()` 方法

writelines() 方法用于将一个字符串列表写入文件。

lines = ["Hello, World!\n", "This is a new line.\n"]
with open("example.txt", "w") as file:
    file.writelines(lines)

四、关闭文件

在进行文件操作后，务必关闭文件以释放系统资源。使用 close() 方法可以关闭文件。不过更推荐使用 with 语句，因为它会自动关闭文件，即使在发生异常时也能确保文件被正确关闭。

file = open("example.txt", "r")
content = file.read()
file.close()

推荐使用 with 语句：

with open("example.txt", "r") as file:
    content = file.read()

五、文件指针

文件指针用于标记文件中当前位置。tell() 方法返回文件指针的当前位置，seek() 方法用于移动文件指针。

with open("example.txt", "r") as file:
    print(file.tell())  # 输出当前文件指针位置
    file.seek(5)  # 将文件指针移动到文件的第6个字节（从0开始计数）
    print(file.read())  # 从文件指针位置开始读取文件内容

六、处理二进制文件

处理二进制文件时，需要在模式中添加 b。例如，读取二进制文件可以使用 rb 模式，写入二进制文件可以使用 wb 模式。

# 读取二进制文件
with open("example.bin", "rb") as file:
    binary_content = file.read()
写入二进制文件
with open("example.bin", "wb") as file:
    file.write(b'\x00\x01\x02\x03')

七、文件与路径操作

除了读写文件内容，Python的 os 和 os.path 模块还提供了丰富的文件与路径操作功能。

1. 检查文件是否存在

使用 os.path.exists() 方法可以检查文件或目录是否存在。

import os
if os.path.exists("example.txt"):
    print("File exists")
else:
    print("File does not exist")

2. 获取文件大小

使用 os.path.getsize() 方法可以获取文件的大小（以字节为单位）。

file_size = os.path.getsize("example.txt")
print(f"File size: {file_size} bytes")

3. 创建和删除文件或目录

使用 os.mkdir() 创建目录，使用 os.rmdir() 删除目录，使用 os.remove() 删除文件。

# 创建目录
os.mkdir("example_dir")
删除目录
os.rmdir("example_dir")
删除文件
os.remove("example.txt")

4. 列出目录内容

使用 os.listdir() 列出指定目录中的文件和子目录。

directory_contents = os.listdir(".")
print(directory_contents)

八、文件权限

在文件操作中，设置文件权限也是一个重要方面。os.chmod() 方法可以更改文件权限。

import os
import stat
将文件设置为只读
os.chmod("example.txt", stat.S_IREAD)
将文件设置为可读可写
os.chmod("example.txt", stat.S_IREAD | stat.S_IWRITE)

九、文件路径操作

os.path 模块提供了多种路径操作方法，如获取文件名、目录名、文件扩展名等。

1. 获取文件名和目录名

使用 os.path.basename() 获取文件名，使用 os.path.dirname() 获取目录名。

file_path = "/path/to/example.txt"
file_name = os.path.basename(file_path)
print(f"File name: {file_name}")
directory_name = os.path.dirname(file_path)
print(f"Directory name: {directory_name}")

2. 分离文件路径和文件名

使用 os.path.split() 将文件路径和文件名分离。

file_path = "/path/to/example.txt"
directory, file_name = os.path.split(file_path)
print(f"Directory: {directory}")
print(f"File name: {file_name}")

3. 获取文件扩展名

使用 os.path.splitext() 获取文件扩展名。

file_path = "example.txt"
file_name, file_extension = os.path.splitext(file_path)
print(f"File name: {file_name}")
print(f"File extension: {file_extension}")

十、文件复制与移动

Python的 shutil 模块提供了文件复制与移动的功能。

1. 复制文件

使用 shutil.copy() 方法可以复制文件。

import shutil
shutil.copy("example.txt", "example_copy.txt")

2. 移动文件

使用 shutil.move() 方法可以移动文件。

shutil.move("example.txt", "new_directory/example.txt")

十一、文件压缩与解压

Python的 zipfile 模块提供了文件压缩与解压功能。

1. 压缩文件

使用 zipfile.ZipFile() 创建压缩文件，并使用 write() 方法添加文件。

import zipfile
with zipfile.ZipFile("example.zip", "w") as zipf:
    zipf.write("example.txt")

2. 解压文件

使用 zipfile.ZipFile() 打开压缩文件，并使用 extractall() 方法解压文件。

with zipfile.ZipFile("example.zip", "r") as zipf:
    zipf.extractall("extracted_files")

十二、文件读取与写入的进阶操作

对于大文件的读取与写入，可以使用分块读取和写入的方法，以避免内存占用过大。

1. 分块读取文件

可以使用 iter() 函数和 functools.partial() 函数分块读取文件。

import functools
with open("example.txt", "r") as file:
    for chunk in iter(functools.partial(file.read, 1024), ''):
        print(chunk)

2. 分块写入文件

分块写入文件可以将数据分成小块逐块写入文件。

data = "This is a large amount of data." * 1000
with open("example_large.txt", "w") as file:
    for i in range(0, len(data), 1024):
        file.write(data[i:i+1024])

十三、使用第三方库进行文件操作

除了Python标准库，许多第三方库也提供了高级文件操作功能。例如，pandas 库可以方便地读取和写入CSV文件，openpyxl 库可以操作Excel文件。

1. 使用 `pandas` 读取和写入CSV文件

import pandas as pd
读取CSV文件
df = pd.read_csv("example.csv")
print(df)
写入CSV文件
df.to_csv("example_output.csv", index=False)

2. 使用 `openpyxl` 操作Excel文件

import openpyxl
创建一个新的Excel文件
wb = openpyxl.Workbook()
ws = wb.active
ws['A1'] = "Hello, World!"
wb.save("example.xlsx")
读取Excel文件
wb = openpyxl.load_workbook("example.xlsx")
ws = wb.active
print(ws['A1'].value)

十四、文件系统监控

Python的 watchdog 库可以用于监控文件系统的变化，如文件创建、修改、删除等。

1. 安装 `watchdog` 库

pip install watchdog

2. 使用 `watchdog` 监控文件系统

from watchdog.observers import Observer
from watchdog.events import FileSystemEventHandler
class MyHandler(FileSystemEventHandler):
    def on_modified(self, event):
        print(f"File modified: {event.src_path}")
    def on_created(self, event):
        print(f"File created: {event.src_path}")
    def on_deleted(self, event):
        print(f"File deleted: {event.src_path}")
event_handler = MyHandler()
observer = Observer()
observer.schedule(event_handler, path='.', recursive=False)
observer.start()
try:
    while True:
        time.sleep(1)
except KeyboardInterrupt:
    observer.stop()
observer.join()