1.文件操作概述

1.什么是文件

内存中存放的数据在计算机关机后就会消失。要长久保存数据，就要使用硬盘、光盘、U 盘等设备。为了便于数据的管理和检索，引入了**“文件”**的概念。 一篇文章、一段视频、一个可执行程序，都可以被保存为一个文件，并赋予一个文件名。操作系统以文件为单位管理磁盘中的数据。一般来说，文件可分为文本文件、视频文件、音频文件、图像文件、可执行文件等多种类别。

2.文件操作的作用

文件操作的作用就是把一些内容(数据)存储存放起来，可以让程序下一次执行的时候直接使用，而不必重新制作一份，省时省力。

2.文件的基本操作

1.文件的操作步骤

想想我们平常对文件的基本操作，大概可以分为三个步骤（简称文件操作三步走）： ① 打开文件 ② 读写文件 ③ 关闭文件

注意：可以只打开和关闭文件，不进行任何读写

2.open()打开函数

在Python，使用open函数，可以打开一个已经存在的文件，或者创建一个新文件，语法如下

open(name, mode)

name：是要打开的目标文件名的字符串(可以包含文件所在的具体路径)。 mode：设置打开文件的模式(访问模式)：只读、写入、追加等。

示例代码：

f = open('python.txt', 'r')

注意：此时的f是open函数的文件对象，对象是Python中一种特殊的数据类型，拥有属性和方法，可以使用对象.属性或对象.方法对其进行访问，后续面向对象课程会给大家进行详细的介绍。

3.mode访问模式详解

模式	描述
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。
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。
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。
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。
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。

4.写操作快速入门

1.写操作快速入门

# 1. 打开文件
f = open('python.txt', 'w')

# 2.文件写入
f.write('hello world')

# 3. 关闭文件
f.close()

注意： w模式和a模式：如果文件不存在则创建该文件；如果文件存在，w模式先清空再写入，a模式直接末尾追加。 r模式：如果文件不存在则报错。

2.读操作相关方法

1.read()方法：

num表示要从文件中读取的数据的长度（单位是字节），如果没有传入num，那么就表示读取文件中所有的数据。

文件对象.read(num)

2.readlines()方法：

readlines可以按照行的方式把整个文件中的内容进行一次性读取，并且返回的是一个列表，其中每一行的数据为一个元素。

f = open('python.txt')
content = f.readlines()

# ['hello world\n', 'abcdefg\n', 'aaa\n', 'bbb\n', 'ccc']
print(content)

# 关闭文件
f.close()

3.readline()方法

readline()方法：一次读取一行内容，每运行一次readline()函数，其就会将文件的指针向下移动一行

f = open('python.txt')

content = f.readline()
print(f'第一行：{content}')

content = f.readline()
print(f'第二行：{content}')

# 关闭文件
f.close()

4.seek()方法

seek()方法用来移动文件指针

文件对象.seek(offset,whence=0)

offset：开始的偏移量，也就是代表需要移动偏移的字节数 whence：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。

如果操作成功，则返回新的文件位置，如果操作失败，则函数返回 -1。

>>> f = open('workfile', 'rb+')
>>> f.write(b'0123456789abcdef')
16
>>> f.seek(5)      # 从0开始向右移动5个字节
5
>>> f.read(1)
b'5'
>>> f.seek(-3, 2)  # 从右向左移动3个字节
13
>>> f.read(1)
b'd'

r：Python 将会按照编码格式进行解析，read() 操作返回的是str rb：也即 binary mode，read()操作返回的是bytes

重置指针到文件的开头：

f.seek(0)

或

f.seek(0, 0)

5.close()方法

基本语法：

文件对象.close()

3.文件备份案例

文件备份代码实现

备份文件写入数据

打开源文件 和 备份文件 将源文件数据写入备份文件 关闭文件

old_name = input('请输入您要备份的文件名：')

index = old_name.rfind('.')

if index > 0:
    postfix = old_name[index:]
    new_name = old_name[:index] + '[备份]' + postfix

    old_f = open(old_name, 'rb')
    new_f = open(new_name, 'wb')

    while True:
        con = old_f.read(1024)
        if len(con) == 0:
            break
        new_f.write(con)

    old_f.close()
    new_f.close()

4.文件和文件夹的操作

1.os模块

在Python中文件和文件夹的操作要借助os模块里面的相关功能，具体步骤如下： ① 导入os模块

import os

② 还用os模块的相关功能

os.函数()

2.文件操作

编号	函数	功能
1	os.rename(目标文件名称，新文件名称)	对文件进行重命名操作
2	os.remove(要删除文件名称)	对文件进行删除操作

案例：把Python项目目录下的python.txt文件，更名为linux.txt，查看效果后，对文件进行删除操作。

# 1、导入os模块、time模块
import os
import time

# 2、调用rename方法实现重命名（需要手工刷新左侧导航栏）
os.rename('python.txt', 'readme.txt')

# 3、调用time模块中的sleep方法休眠100s
time.sleep(100)

# 4、删除readme.txt文件
os.remove('readme.txt')

3.文件夹操作

编号	函数	功能
1	os.mkdir(新文件夹名称)	创建一个指定名称的文件夹
2	os.getcwd()	current work directory，获取当前目录名称
3	os.chdir(切换后目录名称)	change directory，切换目录
4	os.listdir(目标目录)	获取指定目录下的文件信息，返回列表
5	os.rmdir(目标目录)	用于删除一个指定名称的"空"文件夹

案例：准备一个static文件夹以及file1.txt、file2.txt、file3.txt三个文件 ① 在程序中，将当前目录切换到static文件夹 ② 创建一个新images文件夹以及test文件夹 ③ 获取目录下的所有文件 ④ 移除test文件夹

代码实现：

# 1、导入os模块
import os


# 2、将当前工作目录切换到static文件夹
os.chdir('static')
# print(os.getcwd())

# 3、创建images以及test文件夹
os.mkdir('images')
os.mkdir('test')

# 4、获取目录下的所有文件
for i in os.listdir():
    print(i)

# 5、移除test文件夹
os.rmdir('test')

5.文件操作应用案例

需求分析:批量修改文件名，既可添加指定字符串，又能删除指定字符串。

步骤： ① 设置添加删除字符串的的标识 ② 获取指定目录的所有文件 ③ 将原有文件名添加/删除指定字符串，构造新名字 ④ os.rename()重命名

import os

# 设置标识：如果为1则添加指定字符，flag取值为2则删除指定字符
flag = 1

# 获取指定目录
dir_name = './static'

# 获取指定目录的文件列表
file_list = os.listdir(dir_name)

# print(file_list)
# 遍历文件列表内的文件
for name in file_list:

    # 添加指定字符
    if flag == 1:
        new_name = 'Python-' + name
    # 删除指定字符
    elif flag == 2:
        num = len('Python-')
        new_name = name[num:]

    # 打印新文件名，测试程序正确性
    print(new_name)
    
    # 重命名
    os.rename(dir_name+name, dir_name+new_name)