Python 文件处理

Python 文件处理是指对文件进行读取、写入、编辑等操作。

1 文件打开/创建

通过 Python 内置的 open() 函数打开一个文件，然后使用一些相关的方法进行读写操作。open() 函数的一般使用方法为：

file = open(file_name [, access_mode][, buffering])

其中，file_name 是文件名，access_mode 是打开文件的模式，buffering 是缓冲区大小，是可选参数

在 Python 中，access_mode 是指打开文件时的模式，用于指定文件的操作方式。Python open() 函数可以接受以下许多不同的 access_mode：

'r': 只读模式，打开文件后只能从其中读取数据，不能写入或修改文件。
'w': 写入模式，打开文件后可以写入数据，每次打开一个文件时，文件的内容都会被清空。
'a': 在末尾追加模式，打开文件后可以写入数据，但该数据会被追加到文件的末尾，不会清空文件原有内容。
'x': 排他模式，用于创建并写入一个新文件，如果文件已经存在则会报错。
'b': 二进制模式，以二进制格式进行文件的读写，用于读写非文本文件，例如图像或音频文件。
't': 文本模式，可以读写文本文件，例如 .txt 文件。
'+': 读写模式，可以同时读取和写入文件。

以上模式可以组合使用，例如 'rb+' 表示以二进制格式打开一个文件，同时既可以读取又可以写入。一般情况下，只需要使用其中的一个模式来操作文件即可。

2 文件关闭

在 Python 中，当我们完成文件操作时，需要及时关闭文件，以释放内存和确保数据被正确地保存到文件中。

一种常见的关闭文件的方法是使用 close() 方法来手动关闭文件。例如：

file = open('example.txt', 'w')
file.write('Hello, World!')
file.close()

在这个例子中，我们通过 open() 函数打开了一个文件，并调用了 write() 方法向其中写入了一条消息。最后，我们使用 close() 方法关闭文件，释放句柄并将修改保存到磁盘中。

另一种关闭文件的方法是使用 Python 的上下文管理器（with 语句），当上下文管理器块结束时，Python 会自动关闭文件。例如：

with open('example.txt', 'w') as file:
    file.write('Hello, World!')

在这个例子中，我们使用 with 语句打开文件并向其中写入了一条消息。当 with 块退出时，Python 会自动关闭文件并释放内存，我们不需要手动调用 close() 方法。这种方法更加安全，也更加简洁。

3 文件读取

read([size]): 一次读取指定字节数的内容（默认为文件的全部内容），返回一个字符串。
readline(): 读取文件中的下一行内容，返回一个字符串。
readlines(): 读取文件的所有行，返回一个 list，其中每个元素为文件的一行内容。

# 读取整个文件
with open("filename","r") as file:
    contents = file.read()
print(contents)

# 按行读取文件
with open("filename","r") as file:
    line = file.readline()
    while line:
        print(line)
        line = file.readline()

# 一次性读取整个文件
with open("filename","r") as file:
    lines = file.readlines()
    for line in lines:
        print(line)

需要注意的是，使用 with 语句可以自动关闭文件，不需要手动调用 close() 方法关闭文件对象。

4 文件写入

在Python中，我们可以使用open()函数创建、打开、读取和写入文件。在写入文件时，我们可以使用以下方法：

write()方法

write()方法可以用来向文件中写入指定的字符串，例如：

with open('myfile.txt', 'w') as myfile:
    myfile.write('Hello, World!')

上述代码将会在当前目录下创建一个名为myfile.txt的文件，并且向其中写入Hello, World!这个字符串。

需要注意的是，write()方法会覆盖原有的文件内容。如果需要在文件中追加内容，应该使用append()方法。

writelines()方法

writelines()方法可以用来向文件中写入多行字符串，例如：

lines = ['First line\n', 'Second line\n', 'Third line\n']
with open('myfile.txt', 'w') as myfile:
    myfile.writelines(lines)

在上述代码中，writelines()方法将会按照列表中的顺序，将其中的每一行字符串写入文件中。需要注意的是，在使用writelines()方法时，必须确保每一行字符串都以换行符\n结尾。

格式化字符串输出

在 Python 中，我们也可以使用格式化字符串输出的方式来向文件中写入内容，例如：

name = 'Alice'
age = 25
with open('myfile.txt', 'w') as myfile:
    myfile.write(f'My name is {name}. I am {age} years old.')

在上述代码中，我们使用了格式化字符串输出的语法，通过大括号{}来插入变量的值，然后使用write()方法将这个字符串写入文件中。

需要注意的是，如果我们要写入多个变量，可以使用逗号,来分隔它们，例如：myfile.write(f'Name: {name}, Age: {age}')。

另外，在使用格式化字符串输出时，也需要注意输出内容的数据类型和格式。例如，我们可以使用{:.2f}来限定浮点数的小数位数为2，就像这样：myfile.write(f'Value: {value:.2f}')。

5 文件删除

当需要在 Python 中删除文件或文件夹时，我们可以使用 os 和 shutil 两个模块提供的方法。具体的方法如下：

使用 os.remove() 删除单个文件

我们可以使用 os.remove(file_path) 方法删除指定路径下的单个文件。需要注意的是，该操作不可逆，一旦执行将无法恢复。

举个例子，如果要删除当前目录下的 test.txt 文件，则可以用以下代码实现：

import os

file_path = 'test.txt'
if os.path.exists(file_path):
    os.remove(file_path)
    print(f"{file_path} has been deleted successfully!")
else:
    print(f"{file_path} does not exist!")

执行结果：

test.txt has been deleted successfully!

2. 使用 os.unlink() 删除单个文件

os.unlink() 方法与 os.remove() 方法功能相同，都可以删除指定路径下的单个文件，不同之处在于 os.unlink() 方法不支持使用完整路径，必须使用相对路径或者当前目录下的文件名。

举个例子，删除当前目录下的 test.txt 文件，可以使用以下代码：

import os

file_path = 'test.txt'
if os.path.isfile(file_path):
    os.unlink(file_path)
    print(f"{file_path} has been deleted successfully!")
else:
    print(f"{file_path} does not exist!")

使用 os.rmdir() 删除空文件夹

如果要删除空文件夹，则可以使用 os.rmdir() 方法删除指定的空文件夹。

举个例子，如果要删除当前目录下的一个名为 folder 的空文件夹，则可以使用以下代码实现：

import os

folder_path = 'folder'
if os.path.exists(folder_path) and os.path.isdir(folder_path) and not os.listdir(folder_path):
    os.rmdir(folder_path)
    print(f"{folder_path} has been deleted successfully!")
else:
    print(f"{folder_path} does not exist or is not an empty directory!")

使用 shutil.rmtree() 删除非空文件夹

如果要删除非空文件夹，则可以使用 shutil.rmtree() 方法删除整个文件夹及其所有内容。需要注意，该操作同样不可恢复，必须谨慎使用。

举个例子，如果要删除当前目录下的一个名为 folder 的文件夹及其所有内容，则可以使用以下代码实现：

import shutil

folder_path = 'folder'
if os.path.exists(folder_path) and os.path.isdir(folder_path):
    shutil.rmtree(folder_path)
    print(f"{folder_path} has been deleted successfully!")
else:
    print(f"{folder_path} does not exist or is not a directory!")

注意，文件删除的操作不可逆，需要谨慎慎行。

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