文件
目标
- 文件的概念
- 文件的基本操作
- 文件/文件夹的常用操作
- 文本文件的编码方式
01. 文件的概念
1.1 文件的概念和作用
- 计算机的 文件,就是存储在某种 长期储存设备 上的一段 数据
- 长期存储设备包括:硬盘、U 盘、移动硬盘、光盘…
文件的作用
将数据长期保存下来,在需要的时候使用
1.2 文件的存储方式
- 在计算机中,文件是以 二进制 的方式保存在磁盘上的
文本文件和二进制文件
- 文本文件
- 可以使用 文本编辑软件 查看
- 本质上还是二进制文件
- 例如:python 的源程序
- 二进制文件
- 保存的内容 不是给人直接阅读的,而是 提供给其他软件使用的
- 例如:图片文件、音频文件、视频文件等等
- 二进制文件不能使用 文本编辑软件 查看
02. 文件的基本操作
2.1 操作文件的套路
在 计算机 中要操作文件的套路非常固定,一共包含三个步骤:
- 打开文件
- 读、写文件
- 读 将文件内容读入内存
- 写 将内存内容写入文件
- 关闭文件
2.2 操作文件的函数/方法
- 在
Python
中要操作文件需要记住 1 个函数和 3 个方法
序号 | 函数/方法 | 说明 |
---|---|---|
01 | open | 打开文件,并且返回文件操作对象 |
02 | read | 将文件内容读取到内存 |
03 | write | 将指定内容写入文件 |
04 | close | 关闭文件 |
open
函数负责打开文件,并且返回文件对象read
/write
/close
三个方法都需要通过 文件对象 来调用
2.3 read 方法 —— 读取文件
-
open
函数的第一个参数是要打开的文件名(文件名区分大小写)
- 如果文件 存在,返回 文件操作对象
- 如果文件 不存在,会 抛出异常
-
read
方法可以一次性 读入 并 返回 文件的 所有内容 -
close
方法负责
关闭文件
- 如果 忘记关闭文件,会造成系统资源消耗,而且会影响到后续对文件的访问
-
注意:
read
方法执行后,会把 文件指针 移动到 文件的末尾
# 1. 打开 - 文件名需要注意大小写
file = open("README")
# 2. 读取
text = file.read()
print(text)
# 3. 关闭
file.close()
提示
- 在开发中,通常会先编写 打开 和 关闭 的代码,再编写中间针对文件的 读/写 操作!
文件指针(知道)
-
文件指针 标记 从哪个位置开始读取数据
-
第一次打开 文件时,通常 文件指针会指向文件的开始位置
-
当执行了
read
方法后, 文件指针 会移动到 读取内容的末尾 -
默认情况下会移动到 文件末尾
思考
- 如果执行了一次
read
方法,读取了所有内容,那么再次调用read
方法,还能够获得到内容吗?
答案
- 不能
- 第一次读取之后,文件指针移动到了文件末尾,再次调用不会读取到任何的内容
2.4 打开文件的方式
open
函数默认以 只读方式 打开文件,并且返回文件对象
语法如下:
f = open("文件名", "访问方式")
访问方式 | 说明 |
---|---|
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。如果文件不存在,抛出异常 |
w | 以只写方式打开文件。如果文件存在会被覆盖。如果文件不存在,创建新文件 |
a | 以追加方式打开文件。如果该文件已存在,文件指针将会放在文件的结尾。如果文件不存在,创建新文件进行写入 |
r+ | 以读写方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。如果文件不存在,抛出异常 |
w+ | 以读写方式打开文件。如果文件存在会被覆盖。如果文件不存在,创建新文件 |
a+ | 以读写方式打开文件。如果该文件已存在,文件指针将会放在文件的结尾。如果文件不存在,创建新文件进行写入 |
提示
- 频繁的移动文件指针,会影响文件的读写效率,开发中更多的时候会以 只读、只写 的方式来操作文件
写入文件示例
# 打开文件
f = open("README", "w")
f.write("hello python!\n")
f.write("今天天气真好")
# 关闭文件
f.close()
2.5 按行读取文件内容
read
方法默认会把文件的 所有内容 一次性读取到内存- 如果文件太大,对内存的占用会非常严重
readline
方法
readline
方法可以一次读取一行内容- 方法执行后,会把 文件指针 移动到下一行,准备再次读取
读取大文件的正确姿势
# 打开文件
file = open("README")
while True:
# 读取一行内容
text = file.readline()
# 判断是否读到内容
if not text:
break
# 每读取一行的末尾已经有了一个 `\n`
print(text, end="")
# 关闭文件
file.close()
2.6 文件读写案例 —— 复制文件
目标
用代码的方式,来实现文件复制过程
小文件复制
- 打开一个已有文件,读取完整内容,并写入到另外一个文件
# 1. 打开文件
file_read = open("README")
file_write = open("README[复件]", "w")
# 2. 读取并写入文件
text = file_read.read()
file_write.write(text)
# 3. 关闭文件
file_read.close()
file_write.close()
大文件复制
- 打开一个已有文件,逐行读取内容,并顺序写入到另外一个文件
# 1. 打开文件
file_read = open("README")
file_write = open("README[复件]", "w")
# 2. 读取并写入文件
while True:
# 每次读取一行
text = file_read.readline()
# 判断是否读取到内容
if not text:
break
file_write.write(text)
# 3. 关闭文件
file_read.close()
file_write.close()
03. 文件/目录的常用管理操作
-
在 终端 / 文件浏览器 、 中可以执行常规的 文件 / 目录 管理操作,例如:
-
创建、重命名、删除、改变路径、查看目录内容、……
-
在
Python
中,如果希望通过程序实现上述功能,需要导入os
模块
文件操作
序号 | 方法名 | 说明 | 示例 |
---|---|---|---|
01 | rename | 重命名文件 | os.rename(源文件名, 目标文件名) |
02 | remove | 删除文件 | os.remove(文件名) |
目录操作
序号 | 方法名 | 说明 | 示例 |
---|---|---|---|
01 | listdir | 目录列表 | os.listdir(目录名) |
02 | mkdir | 创建目录 | os.mkdir(目录名) |
03 | rmdir | 删除目录 | os.rmdir(目录名) |
04 | getcwd | 获取当前目录 | os.getcwd() |
05 | chdir | 修改工作目录 | os.chdir(目标目录) |
06 | path.isdir | 判断是否是文件 | os.path.isdir(文件路径) |
提示:文件或者目录操作都支持 相对路径 和 绝对路径
04. 文本文件的编码格式(科普)
- 文本文件存储的内容是基于 字符编码 的文件,常见的编码有
ASCII
编码,UNICODE
编码等
Python 2.x 默认使用
ASCII
编码格式
Python 3.x 默认使用UTF-8
编码格式
4.1 ASCII 编码和 UNICODE 编码
ASCII
编码
-
计算机中只有
256
个ASCII
字符 -
一个
ASCII
在内存中占用
1 个字节
的空间
8
个0/1
的排列组合方式一共有256
种,也就是2 ** 8
UTF-8
编码格式
- 计算机中使用 1~6 个字节 来表示一个
UTF-8
字符,涵盖了 地球上几乎所有地区的文字 - 大多数汉字会使用 3 个字节 表示
UTF-8
是UNICODE
编码的一种编码格式
4.2 Ptyhon 2.x 中如何使用中文
Python 2.x 默认使用
ASCII
编码格式
Python 3.x 默认使用UTF-8
编码格式
- 在 Python 2.x 文件的 第一行 增加以下代码,解释器会以
utf-8
编码来处理 python 文件
# *-* coding:utf8 *-*
这方式是官方推荐使用的!
- 也可以使用
# coding=utf8
unicode 字符串
- 在
Python 2.x
中,即使指定了文件使用UTF-8
的编码格式,但是在遍历字符串时,仍然会 以字节为单位遍历 字符串 - 要能够 正确的遍历字符串,在定义字符串时,需要 在字符串的引号前,增加一个小写字母
u
,告诉解释器这是一个unicode
字符串(使用UTF-8
编码格式的字符串)
# *-* coding:utf8 *-*
# 在字符串前,增加一个 `u` 表示这个字符串是一个 utf8 字符串
hello_str = u"你好世界"
print(hello_str)
for c in hello_str:
print(c)