Python 文件和流

1. 打开文件
- 1.1 open() 方法
- 1.2 文件模式
2. 基本的文件方法
3. 二进制文件读写

1. 打开文件

1.1 open() 方法

Python open() 方法用于打开一个文件，并返回文件对象。在对文件进行处理过程都需要使用到这个函数，如果该文件无法被打开，会抛出 OSError。

注意：使用 open() 方法一定要保证关闭文件对象，即调用 close() 方法。

open() 函数常用形式是接收两个参数：文件名(file)和模式(mode)。

open(file, mode='r')

完整的语法格式为：

open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)

参数说明:

file: 必需，文件路径（相对或者绝对路径）
mode: 可选，文件打开模式
buffering: 设置缓冲，可用内存代替硬盘，使程序更快

参数解释详见：Python3 File(文件) 方法。

1.2 文件模式

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。
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。
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。
b	二进制模式。
+	打开一个文件进行更新(可读可写)。

参数解释详见：Python3 File(文件) 方法。

2. 基本的文件方法

2.1 读和写

file 对象使用 open 函数来创建，使用write和read方法来写入和读取数据。

f = open('somefile.txt','w')
f.write('Hello,')
f.write('wordl!')
f.close()

f = open('somefile.txt','r')
print(f.read(5))
print(f.read())
f.close()

输出：

Hello
,wordl!

注意：换行写入需要在字符后面加上\n

f = open('somefile.txt','w')
f.write('01234567890123456789\n')
f.write('Hello,world!\n')
f.close()

f = open('somefile.txt','r')
print(f.readline())
f.close()

2.2 随机访问

seek() 方法用于移动文件读取指针到指定位置。seek() 方法语法如下：

fileObject.seek(offset[, whence])

参数

offset – 开始的偏移量，也就是代表需要移动偏移的字节数
whence：可选，默认值为 0。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。

f = open('somefile.txt','w')
f.write('01234567890123456789')
f.seek(5)
f.write('Hello,world!')
f.close()

f = open('somefile.txt','r')
print(f.read())
f.close()

输出：

01234Hello,world!789

tell() 方法返回文件的当前位置，即文件指针当前位置。tell() 方法语法如下：

fileObject.tell()

f = open('somefile.txt','r')
print(f.read(3))
print(f.read(2))
print(f.tell())
f.close()

输出：

012
34
5

2.3 读取行

readline() 方法用于从文件读取整行，包括 “\n” 字符。如果指定了一个非负数的参数，则返回指定大小的字节数，包括 “\n” 字符。readline() 方法语法如下：

fileObject.readline(size)

参数
size – 从文件中读取的字节数。
返回值
返回从字符串中读取的字节。

line = f.readline()

readlines() 方法用于读取所有行(直到结束符 EOF)并返回列表，该列表可以由 Python 的 for… in … 结构进行处理。如果碰到结束符 EOF 则返回空字符串。readlines() 方法语法如下：

fileObject.readlines( );

参数
无。
返回值
返回列表，包含所有的行。

2.5 对文件内容迭代

2.5.1 按字节处理

方法1：

def process(string):
    print('Proecss: ',string)

f = open('somefile.txt','w')
f.write('First line\n')
f.write('Second line\n')
f.write('Third line\n')
f.close()

f = open('somefile.txt','r')
char = f.read(1)
while char:
    process(char)
    char = f.read(1)
f.close()

方法2：

f = open('somefile.txt','r')
while True:
    char = f.read(1)
    if not char:
        break
    process(char)
f.close()

2.5.2 按行处理

f = open('somefile.txt','r')
while True:
    line = f.readline()
    if not line:
        break
    process(line)
f.close()

2.5.3 读取所有内容

如果文件不是很大，可以使用read或者readlines全部读取。文件很大时候，可以使用while和readline来代替。

f = open('somefile.txt','r')
for char in f.read():
    process(char)
f.close()

f = open('somefile.txt','r')
for line in f.readlines():
    process(line)
f.close()

2.5.4 使用fileinput进行迭代

fileinput模块包含了打开文件的函数。

import fileinput
for line in fileinput.input('somefile.txt'):
    process(line)

输出：

Proecss:  First line
Proecss:  Second line
Proecss:  Third line

2.5.5 文件迭代器

超酷的方法，好像readlines方法没有必要存在了。
方法1：

f = open('somefile.txt','r')
for line in f:
    process(line)
f.close()

方法2：

for line in open('somefile.txt','r'):
    process(line)

虽然应该有file对象，用于关闭打开的文件，但是，只要没有向文件中写入操作，不关闭也是可以的。

方法3：

lines = list(open('somefile.txt','r'))
print(lines)

将文件迭代器转换为字符串列表，达到和使用readlines一样的效果。

2.6 来自ChatGPT的例子

例子1：

	filename = 'test.txt'
    fid = open(filename)

    if fid == -1:
        print(f"The file '{filename}' does not exist.")
        return

    bulletinas = []
    i = 0
    while not fid.eof():
        current_line = fid.readline()
        print(current_line)

例子2：

	filename = 'test.txt'
    bulletinas = []
    with open(filename) as f:
        for current_line in f:
        print(current_line)

参考：ChatGPT https://openai.com/

3. 二进制文件读写

Python 读写文件的二进制数据比 C/C++ 语言复杂得多。主要差别在于需要进行 bytes 类型和其它基础数据类型（比如 int/float）的转换。
详见：
[1] python处理二进制文件（.bin)
[2] Python 读写文件的二进制数据

Python 文件输入输出