Lesson 024 —— python 文件操作
open() 方法
Python open() 方法用于打开一个文件，并返回文件对象，在对文件进行处理过程都需要使用到这个函数，如果该文件无法被打开，会抛出 OSError。
注意：使用 open() 方法一定要保证关闭文件对象，即调用 close() 方法。
open() 函数常用形式是接收两个参数：文件名(file)和模式(mode)。
open(file, mode='r')
完整的语法格式为：
open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)
参数说明：
- file: 必需，文件路径（相对或者绝对路径）。
- mode: 可选，文件打开模式
- buffering: 设置缓冲
- encoding: 一般使用utf8.使用 b 模式打开，不能指定 encoding 编码。使用 t 模式，相当于使用 b 模式打开然后进行编码(使用 decode 进行解码)翻译。
- errors: 报错级别
- newline: 区分换行符。newline=‘ ’表示不进行转换（即
\r\n转换为\n）。 - closefd: 传入的file参数类型
- opener:
mode 参数
| 模式 | 描述 |
|---|---|
| t | 文本模式 (默认)。 |
| x | 写模式，新建一个文件，如果该文件已存在则会报错。 |
| b | 二进制模式。 |
| + | 打开一个文件进行更新(可读可写)。 |
| U | 通用换行模式（不推荐）。 |
| r | 以只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。这是默认模式。 |
| rb | 以二进制格式打开一个文件用于只读。文件指针将会放在文件的开头。这是默认模式。一般用于非文本文件如图片等。 |
| r+ | 打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。 |
| rb+ | 以二进制格式打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。一般用于非文本文件如图片等。 |
| w | 打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。 |
| wb | 以二进制格式打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。一般用于非文本文件如图片等。 |
| w+ | 打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。 |
| wb+ | 以二进制格式打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。一般用于非文本文件如图片等。 |
| a | 打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。 |
| ab | 以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。 |
| a+ | 打开一个文件用于读写。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。文件打开时会是追加模式。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。 |
| ab+ | 以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。 |
默认为文本模式，如果要以二进制模式打开，加上 b 。
024-01
| 模式 | r | r+ | w | w+ | a | a+ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 读 | + | + | + | + | ||
| 写 | + | + | + | + | + | |
| 创建 | + | + | + | + | ||
| 覆盖 | + | + | ||||
| 指针在开始 | + | + | + | + | ||
| 指针在结尾 | + | + |
file 对象
只要不是 read() 方法，其余的方法移动光标都是按字节计算。read() 方法按照字符计算。seek() 按字节调整光标，若要使用 seek() 其他模式（默认从头开始），使用二进制模式读入文件。
file 对象使用 open 函数来创建，下表列出了 file 对象常用的函数：
| 序号 | 方法及描述 | 描述 |
|---|---|---|
| 1 | file.close() | 关闭文件。关闭后文件不能再进行读写操作。 |
| 2 | file.flush() | 刷新文件内部缓冲，直接把内部缓冲区的数据立刻写入文件, 而不是被动的等待输出缓冲区写入。 |
| 3 | file.fileno() | 返回一个整型的文件描述符(file descriptor FD 整型), 可以用在如os模块的read方法等一些底层操作上。 |
| 4 | file.isatty() | 如果文件连接到一个终端设备返回 True，否则返回 False。 |
| 5 | file.next() | 返回文件下一行。 |
| 6 | file.read([size]) | 从文件读取指定的字节数，如果未给定或为负则读取所有。 |
| 7 | file.readline([size]) | 读取整行，包括 "\n" 字符。 |
| 8 | file.readlines([sizeint]) | 读取所有行并返回列表，若给定sizeint>0，返回总和大约为sizeint字节的行, 实际读取值可能比 sizeint 较大, 因为需要填充缓冲区。 |
| 9 | file.seek(offset[, whence]) | 设置文件当前位置。offset：开始的偏移量，也就是代表需要移动偏移的字节数。whence：可选，默认值为 0。给offset参数一个定义，表示要从哪个位置开始偏移；0代表从文件开头开始算起，1代表从当前位置开始算起，2代表从文件末尾算起。 |
| 10 | file.tell() | 返回文件当前位置，即文件指针当前位置。 |
| 11 | file.truncate([size])] | 从文件的首行首字符开始截断，截断文件为 size 个字符，无 size 表示从当前位置截断；截断之后后面的所有字符被删除，其中 Widnows 系统下的换行代表2个字符大小。 |
| 12 | file.write(str) | 将字符串写入文件，返回的是写入的字符长度。 |
| 13 | file.writelines(sequence) | 向文件写入一个序列字符串列表，如果需要换行则要自己加入每行的换行符。 |
文件对象属性
| 编号 | 属性 | 描述 |
|---|---|---|
| 1 | file.closed | 如果文件关闭则返回true，否则返回false。 |
| 2 | file.mode | 返回打开文件的访问模式。 |
| 3 | file.name | 返回文件的名称。 |
使用 with 操作文件
获取一个文件句柄，从文件中读取数据，然后关闭文件句柄。
如果不用with语句，代码如下：
file = open("/tmp/foo.txt")
data = file.read()
file.close()
这里有两个问题。一是可能忘记关闭文件句柄；二是文件读取数据发生异常，没有进行任何处理。下面是处理异常的加强版本：
file = open("/tmp/foo.txt")
try:
data = file.read()
finally:
file.close()
虽然这段代码运行良好，但是太冗长了。这时候就是with一展身手的时候了。除了有更优雅的语法，with还可以很好的处理上下文环境产生的异常。下面是with版本的代码：
with open("/tmp/foo.txt") as file:
data = file.read()
这看起来充满魔法，但不仅仅是魔法，Python对with的处理还很聪明。基本思想是with所求值的对象必须有一个enter()方法，一个exit()方法。紧跟with后面的语句被求值后，返回对象的enter()方法被调用，这个方法的返回值将被赋值给as后面的变量。当with后面的代码块全部被执行完之后，将调用前面返回对象的exit()方法。
class Sample:
def __enter__(self):
print("In __enter__()")
return "Foo"
def __exit__(self, type, value, trace):
print("In __exit__()")
def get_sample():
return Sample()
with get_sample() as sample:
print("sample:", sample)
# 结果
In __enter__()
sample: Foo
In __exit__()
- enter()方法被执行
- enter()方法返回的值 - 这个例子中是"Foo"，赋值给变量'sample'
- 执行代码块，打印变量"sample"的值为 "Foo"
- exit()方法被调用
with真正强大之处是它可以处理异常。可能你已经注意到Sample类的exit方法有三个参数- val, type 和 trace。 这些参数在异常处理中相当有用。实际上，在with后面的代码块抛出任何异常时，exit()方法被执行。正如例子所示，异常抛出时，与之关联的type，value和stack trace传给exit()方法，因此抛出的ZeroDivisionError异常被打印出来了。开发库时，清理资源，关闭文件等等操作，都可以放在exit方法当中。
打开大文件
with语句打开和关闭文件，包括抛出一个内部块异常。for line in f文件对象f视为一个迭代器，会自动的采用缓冲IO和内存管理，防止内存溢出。
#If the file is line based
with open(...) as f:
for line in f:
process(line) # <do something with line>
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