Python 拥有丰富的标准库集合来执行各种任务。在 Python 中，有一个名为tempfile 的模块允许我们创建和操作临时文件和目录。

我们可以使用tempfile创建临时文件和目录，用于在程序执行过程中存放临时数据。该模块具有允许我们创建、读取和操作临时文件和目录的功能。

在本文中，我们将回顾 tempfile 模块的基础知识，包括创建、读取和操作临时文件和目录，以及在我们完成它们后的清理。

创建临时文件

tempfile 模块包含一个名为的函数TemporaryFile()，它允许我们创建一个临时文件用作临时存储。只需输入以下代码即可创建一个临时文件。

import tempfile

# Creating a temporary file
temp_file = tempfile.TemporaryFile()

print(f'Tempfile object: {temp_file}')
print(f'Tempfile name: {temp_file.name}')

# Closing the file 
temp_file.close()

首先，我们导入了模块，因为它是标准 Python 库的一部分，所以我们不需要安装它。

然后我们使用该TemporaryFile()函数创建一个临时文件，我们将其保存在temp_file变量中。然后我们添加打印语句来显示临时文件对象和临时文件名。

最后，我们使用close()函数关闭文件，就像我们关闭任何其他文件一样。这将自动清理并删除文件。

输出

Tempfile object: <tempfile._TemporaryFileWrapper object at 0x0000015E54545AE0>
Tempfile name: C:\Users\SACHIN\AppData\Local\Temp\tmp5jyjavv2

当我们打印对象时，我们得到了对象在内存中的位置，当我们打印临时文件的名称时，我们得到了带有整个路径的temp_file随机名称。tmp5jyjavv2

我们可以指定dir参数在指定目录下创建一个临时文件。

import tempfile

# Creating a temporary file in the cwd
named_file = tempfile.TemporaryFile(
    dir='./'
)

print('File created in the cwd')
print(named_file.name)

# Closing the file
named_file.close()

该文件将在当前工作目录中创建。

File created in the cwd
D:\SACHIN\Pycharm\tempfile_module\tmptbg9u6wk

编写文本并阅读

该TemporaryFile()函数将模式参数设置'w+b'为默认值，以二进制模式读写文件。我们还可以使用'w+t'模式将文本数据写入临时文件。

import tempfile

# Creating a temporary file
file = tempfile.TemporaryFile()

try:
    # Writing into the temporary file
    file.write(b"Welcome to GeekPython.")
    # Position to start reading the file
    file.seek(0)  # Reading will start from beginning
    # Reading the file
    data = file.read()
    print(data)
finally:
    # Closing the file
    file.close()

----------
b'Welcome to GeekPython.'

在上面的代码中，我们创建了一个临时文件，然后使用函数write()将数据写入其中，以字节格式传递字符串（如'b'内容前的前缀所示）。

然后我们使用该函数读取内容，但首先，我们使用（从头开始）函数read()指定开始读取内容的位置，最后，我们关闭文件。seek(0)

使用上下文管理器

我们还可以使用关键字等上下文管理器创建临时文件with。此外，以下示例将向我们展示如何将文本数据写入和读取到临时文件中。

import tempfile

# Using with statement creating a temporary file
with tempfile.TemporaryFile(mode='w+t') as file:
    # Writing text data into the file
    file.write('Hello Geeks!')
    # Specifying the position to start reading
    file.seek(0)
    # Reading the content
    print(file.read())
    # Closing the file
    file.close()

在上面的代码中，我们使用with语句创建了一个临时文件，然后以文本模式( 'w+t') 打开它，并做了与我们在 Python 中处理其他文件相同的所有操作。

Hello Geeks!

命名的临时文件

为了更好地控制制作临时文件，比如根据需要命名临时文件或保留或删除它，那么我们可以使用NamedTemporaryFile().

在创建临时文件的时候，我们可以指定一个后缀和一个前缀，我们可以选择是删除还是保留这个临时文件。它有一个delete参数，默认为True，这意味着当我们关闭它时，该文件将被自动删除，但我们可以将此值更改为以False保留它。

import tempfile

# Creating a temporary file using NamedTemporaryFile()
named_file = tempfile.NamedTemporaryFile()

print('Named file:', named_file)
print('Named file name:', named_file.name)

# Closing the file
named_file.close()

----------
Named file: <tempfile._TemporaryFileWrapper object at 0x000001E70CDEC310>
Named file name: C:\Users\SACHIN\AppData\Local\Temp\tmpk6ycz_ek

上面代码的输出与我们使用该函数创建临时文件时的输出相同TemporaryFile()，这是因为NamedTemporaryFile()操作完全相同TemporaryFile()但是使用创建的临时文件NamedTemporaryFile()保证在文件系统中具有可见的名称。

如何自定义临时文件的名称？

如您所见，我们的临时文件的名称是随机生成的，但我们可以借助prefix和suffix参数更改它。

import tempfile

# Creating a temporary file using NamedTemporaryFile()
named_file = tempfile.NamedTemporaryFile(
    prefix='geek-',
    suffix='-python'
)

print('Named file name:', named_file.name)

# Closing the file
named_file.close()

现在将在运行代码时创建临时文件，其名称将以我们在上面代码中指定的值作为前缀和后缀。

Named file name: C:\Users\SACHIN\AppData\Local\Temp\geek-n6luwuwx-python

创建临时目录

要创建临时目录，我们可以使用TemporaryDirectory()tempfile 模块中的函数。

import tempfile

# Creating a temporary directory inside the TempDir
tempdir = tempfile.TemporaryDirectory(
    dir='TempDir'
)

# Printing the name of temporary dir
print('Temp Directory:', tempdir.name)

# Cleaning up the dir
tempdir.cleanup()

上面的代码将在我们在根目录中创建的**TempDir目录中创建一个临时目录。 **然后我们打印临时目录的名称，然后调用cleanup()显式清理临时目录的方法。

Temp Directory: TempDir\tmplfu2ooew

我们可以使用with语句创建一个临时目录，我们也可以指定suffix和prefix参数。

with tempfile.TemporaryDirectory(
        dir='TempDir',
        prefix='hey-',
        suffix='-there'
) as tempdir:
    print("Temp Dir:", tempdir)

当我们使用语句创建临时目录时，with目录的名称将分配给子句的目标as。要获取临时目录的名称，我们通过tempdir而不是tempdir.name在打印语句中。

Temp Dir: TempDir\hey-q14i1hc4-there

你会注意到这次我们没有使用该cleanup()方法，那是因为在临时目录对象的上下文完成后临时目录及其内容被删除。

假脱机临时文件

该SpooledTemporaryFile()函数与 相同TemporaryFile()，不同之处在于它将数据存储在内存中，直到达到最大大小或fileno()调用方法。

import tempfile

# Creating a temporary file to spool data into it
sp_file = tempfile.SpooledTemporaryFile(max_size=10)
print(sp_file)

# Writing into the file
sp_file.write(b'Hello from GeekPython')

# Printing the size of the file
print(sp_file.__sizeof__())

# Printing if data is written to the disk
print(sp_file._rolled)
print(sp_file._file)

将max_size参数设置为10后，我们使用该SpooledTemporaryFile()函数创建一个假脱机临时文件。它表示在滚动到磁盘文件之前，最多可以将 10 个文件存储在内存中。

然后我们将一些数据写入文件并使用属性打印文件的大小__sizeof__。

有一种rollover()方法可以查看数据是在内存中还是滚动到磁盘上的临时文件中。此方法返回一个布尔值，True表示数据已滚动，False表示数据仍在假脱机临时文件的内存中。

<tempfile.SpooledTemporaryFile object at 0x0000023FFBD0C370>
32
True
<tempfile._TemporaryFileWrapper object at 0x0000023FFBD0D930>

可以看出，临时文件对象是SpooledTemporaryFile 。 因为我们写入文件的数据量超过了允许的大小，所以数据被翻转了，我们收到了布尔值True。

根据我们指定的模式，此函数返回一个类文件对象，其_file属性为 anio.BytesIO或 an io.TextIOWrapper（二进制或文本）。io.BytesIO直到数据超过最大大小，此函数使用or缓冲区将数据保存在内存中io.TextIOWrapper。

import tempfile

with tempfile.SpooledTemporaryFile(mode="w+t", max_size=50) as sp_file:
    print(sp_file)

    # Running a while loop until the data gets rolled over
    while sp_file._rolled == False:
        sp_file.write("Welcome to GeekPython")
        print(sp_file._rolled, sp_file._file)

输出

<tempfile.SpooledTemporaryFile object at 0x000001A8901CC370>
False <_io.TextIOWrapper encoding='cp1252'>
False <_io.TextIOWrapper encoding='cp1252'>
True <tempfile._TemporaryFileWrapper object at 0x000001A8906388E0>

直到数据滚完，我们跑了一个while循环，打印了对象_file的属性SpooledTemporaryFile。正如我们所见，数据是使用缓冲区存储在内存中的io.TextIOWrapper（模式设置为文本），当数据滚动时，代码返回临时文件对象。

我们可以对二进制格式的数据做同样的事情。

import tempfile

with tempfile.SpooledTemporaryFile(mode="w+b", max_size=50) as sp_file:
    print(sp_file)

    # Running a while loop until the data gets rolled over
    while sp_file._rolled == False:
        sp_file.write(b"Welcome to GeekPython")
        print(sp_file._rolled, sp_file._file)

输出

<tempfile.SpooledTemporaryFile object at 0x00000223C633C370>
False <_io.BytesIO object at 0x00000223C6331580>
False <_io.BytesIO object at 0x00000223C6331580>
True <tempfile._TemporaryFileWrapper object at 0x00000223C67A8850>

我们也可以调用fileno()翻转文件内容。

import tempfile

with tempfile.SpooledTemporaryFile(mode="w+b", max_size=500) as sp_file:
    print(sp_file)

    for _ in range(3):
        sp_file.write(b'Hey, there welcome')
        print(sp_file._rolled, sp_file._file)

    print('Data is written to the disk before reaching the max size.')
    # Calling the fileno() method
    sp_file.fileno()
    print(sp_file._rolled, sp_file._file)

输出

<tempfile.SpooledTemporaryFile object at 0x000001F51D12C370>
False <_io.BytesIO object at 0x000001F51D121580>
False <_io.BytesIO object at 0x000001F51D121580>
False <_io.BytesIO object at 0x000001F51D121580>
Data is written to the disk before reaching the max size.
True <tempfile._TemporaryFileWrapper object at 0x000001F51D5A0970>

简单功能

tempfile 模块中包含一些低级函数。我们将一一探讨。

mkstemp 和 mkdtemp

mkstemp用于以最安全的方式创建临时文件，mkdtemp用于以最安全的方式创建临时目录。

它们也有类似 , 的参数suffix，prefix但dir还有mkstemp一个text默认为False（二进制模式）的附加参数，如果我们设置它，True则文件将以文本模式打开。

import tempfile

# Using mkstemp
file = tempfile.mkstemp(prefix='hello-', suffix='-world')
print('Created File:', file)

# Using mkdtemp
directory = tempfile.mkdtemp(dir='TempDir')
print('Directory Created:', directory)

----------
Created File: (3, 'C:\Users\SACHIN\AppData\Local\Temp\hello-xmtqn88f-world')
Directory Created: TempDir\tmp_6coyqq2

注意：有一个函数mktemp()也被弃用了。

gettempdir和gettempdirb

gettempdir()用于返回用于临时文件的目录的名称，gettempdirb()也返回目录的名称，但以字节为单位。

import tempfile

print(tempfile.gettempdir())
print(tempfile.gettempdirb())

----------
C:\Users\SACHIN\AppData\Local\Temp
b'C:\Users\SACHIN\AppData\Local\Temp'

结论

本文介绍了 tempfile 模块，它提供创建临时文件和目录的功能 。 我们在代码示例中使用了 tempfile 模块中的各种函数，这有助于我们更好地理解这些函数的运行方式。