文件读写
阅读: 259374
读写文件是最常见的IO操作。Python内置了读写文件的函数,用法和C是兼容的。
读写文件前,我们先必须了解一下,在磁盘上读写文件的功能都是由操作系统提供的,现代操作系统不允许普通的程序直接操作磁盘,所以,读写文件就是请求操作系统打开一个文件对象(通常称为文件描述符),然后,通过操作系统提供的接口从这个文件对象中读取数据(读文件),或者把数据写入这个文件对象(写文件)。
读文件
要以读文件的模式打开一个文件对象,使用Python内置的open()
函数,传入文件名和标示符:
>>> f = open('/Users/michael/test.txt', 'r')
标示符'r'表示读,这样,我们就成功地打开了一个文件。
如果文件不存在,open()
函数就会抛出一个IOError
的错误,并且给出错误码和详细的信息告诉你文件不存在:
>>> f=open('/Users/michael/notfound.txt', 'r') Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '/Users/michael/notfound.txt'
如果文件打开成功,接下来,调用read()
方法可以一次读取文件的全部内容,Python把内容读到内存,用一个str
对象表示:
>>> f.read() 'Hello, world!'
最后一步是调用close()
方法关闭文件。文件使用完毕后必须关闭,因为文件对象会占用操作系统的资源,并且操作系统同一时间能打开的文件数量也是有限的:
>>> f.close()
由于文件读写时都有可能产生IOError
,一旦出错,后面的f.close()
就不会调用。所以,为了保证无论是否出错都能正确地关闭文件,我们可以使用try ... finally
来实现:
try: f = open('/path/to/file', 'r') print(f.read()) finally: if f: f.close()
但是每次都这么写实在太繁琐,所以,Python引入了with
语句来自动帮我们调用close()
方法:
with open('/path/to/file', 'r') as f: print(f.read())
这和前面的try ... finally
是一样的,但是代码更佳简洁,并且不必调用f.close()
方法。
调用read()
会一次性读取文件的全部内容,如果文件有10G,内存就爆了,所以,要保险起见,可以反复调用read(size)
方法,每次最多读取size个字节的内容。另外,调用readline()
可以每次读取一行内容,调用readlines()
一次读取所有内容并按行返回list
。因此,要根据需要决定怎么调用。
如果文件很小,read()
一次性读取最方便;如果不能确定文件大小,反复调用read(size)
比较保险;如果是配置文件,调用readlines()
最方便:
for line in f.readlines(): print(line.strip()) # 把末尾的'\n'删掉
file-like Object
像open()
函数返回的这种有个read()
方法的对象,在Python中统称为file-like Object。除了file外,还可以是内存的字节流,网络流,自定义流等等。file-like Object不要求从特定类继承,只要写个read()
方法就行。
StringIO
就是在内存中创建的file-like Object,常用作临时缓冲。
二进制文件
前面讲的默认都是读取文本文件,并且是UTF-8编码的文本文件。要读取二进制文件,比如图片、视频等等,用'rb'
模式打开文件即可:
>>> f = open('/Users/michael/test.jpg', 'rb') >>> f.read() b'\xff\xd8\xff\xe1\x00\x18Exif\x00\x00...' # 十六进制表示的字节
字符编码
要读取非UTF-8编码的文本文件,需要给open()
函数传入encoding
参数,例如,读取GBK编码的文件:
>>> f = open('/Users/michael/gbk.txt', 'r', encoding='gbk') >>> f.read() '测试'
遇到有些编码不规范的文件,你可能会遇到UnicodeDecodeError
,因为在文本文件中可能夹杂了一些非法编码的字符。遇到这种情况,open()
函数还接收一个errors
参数,表示如果遇到编码错误后如何处理。最简单的方式是直接忽略:
>>> f = open('/Users/michael/gbk.txt', 'r', encoding='gbk', errors='ignore')
写文件
写文件和读文件是一样的,唯一区别是调用open()
函数时,传入标识符'w'
或者'wb'
表示写文本文件或写二进制文件:
>>> f = open('/Users/michael/test.txt', 'w') >>> f.write('Hello, world!') >>> f.close()
你可以反复调用write()
来写入文件,但是务必要调用f.close()
来关闭文件。当我们写文件时,操作系统往往不会立刻把数据写入磁盘,而是放到内存缓存起来,空闲的时候再慢慢写入。只有调用close()
方法时,操作系统才保证把没有写入的数据全部写入磁盘。忘记调用close()
的后果是数据可能只写了一部分到磁盘,剩下的丢失了。所以,还是用with
语句来得保险:
with open('/Users/michael/test.txt', 'w') as f: f.write('Hello, world!')
要写入特定编码的文本文件,请给open()
函数传入encoding
参数,将字符串自动转换成指定编码。
细心的童鞋会发现,以'w'
模式写入文件时,如果文件已存在,会直接覆盖(相当于删掉后新写入一个文件)。如果我们希望追加到文件末尾怎么办?可以传入'a'
以追加(append)模式写入。
所有模式的定义及含义可以参考Python的官方文档。
练习
请将本地一个文本文件读为一个str并打印出来:
小结
在Python中,文件读写是通过open()
函数打开的文件对象完成的。使用with
语句操作文件IO是个好习惯。