Python学习笔记 -- 第六章 文件操作
I/O编程
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')
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
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()
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())
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。
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
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