注：本文档是学习《Python核心编程(第二版)》时的整理。由于这部分内容比较多，故分成两部分进行记录。
1.文件对象
文件对象不仅可以用来访问普通的磁盘文件，也可以访问任何其他类型抽象层面上的"文件"。一旦设置了合适的"钩子"，就可以访问具有文件类型接口的其它对象，就好像访问的是普通的文件。
2.文件内建函数（open()和file()）
open()和file()提供了初始化输入/输出（I/O）操作的通用接口，open()内建函数成功打开文件会返回一个文件对象，否则引发一个异常。当操作异常，会产生一个IOError异常。基本语法如下：
file_object = open(file_name, access_mode='r', buffering=-1)
file_name是包含要打开的文件名字的字符串，可以是相对路径或者绝对路径。
可选变量access_mode是一个字符串，代表文件的打开模式，'r'表示读取，'w'表示写入，'a'表示追加。另外，'U'代表通用换行符支持。
使用'r'或者'U'模式打开的文件必须是已经存在的；使用'w'模式打开的文件若已经存在则首先清空，然后（重新）创建；以'a'模式打开的文件是为追加数据做准备的，所有写入的数据都追加到文件的末尾，即使seek到了其他的地方，如果文件不存在，则自动创建。
另外，C语言中fopen()支持的模式在python下也可以使用，如'+'代表读和写。
可选参数buffering用于指示访问文件所采用的缓冲方式，其中0表示不缓冲，1表示只缓冲一行数据，任何其他大于1的值代表使用给定值作为缓冲区的大小。不提供参数或者给定负值代表使用系统默认的缓冲机制。
1 >>> fp = open('/etc/motd') #以读方式打开 2 3 >>> fp = open('test', 'w') #以写方式打开 4 5 >>> fp = open('data', 'r+') #以读写方式打开 6 7 Traceback (most recent call last): 8 9 File "<stdin>", line 1, in <module> 10 11 IOError: [Errno 2] No such file or directory: 'data' 12 13 >>> fp = open(r'test.txt', 'rb') #以二进制读模式打开
2.1 工厂函数file()
open()和file()函数具有相同的功能，可以任意替换，任何使用open()的地方，都可以用file()替换它。
2.2 文件内建方法
open()成功执行返回一个文件对象，所有对该文件的后续操作都将通过这个"句柄"进行，文件方法可以分为四类：输入、输出、文件内移动及杂项操作。
2.3 读出
file.read([size])方法用来直接读取字节到字符串中，最多读取给定数目个字节，如果没有给定size参数（默认值为-1,）或者size值为负，文件将被读取至尾。
>>> f = open('test.txt')
>>> f.read()
'hello\nworld\n'
file.readline([size])方法读取打开文件的一行（读取下个行结束符之前的所有字节）。然后整行，包括行结束符，作为字符串返回。size参数可选，默认为-1，代表读至结束符。如果提供了该参数，那么超过size个字节后会返回不完整的行。
>>> f = open('test.txt')
>>> f.readline()
'hello\n'
>>> f.readline()
'world\n'
file.readlines([sizehint])方法读取所有（剩余的）行然后把它们作为一个字符串列表返回，可选参数sizeint代表返回的最大字节大小，如果大于0，那么返回的所有行应该大于有sizeint字节（可能稍微大于这个数字，因为需要凑齐缓冲区大小）。
>>> f = open('test.txt')
>>> f.readlines()
['hello\n', 'world\n']
注：read()或readlines()从文件中读取行时，并不会删除行结束符，这需要程序员来操作。常用的操作如下：
>>> f = open('myFile', 'r')
>>> data = [line.strip() for line in f.readlines()]
>>> f.close()
2.4 写入
file.write(str)方法与read()方法相反，把含有文本数据或二进制数据块的字符串写入到文件中去。
file.writelines(sequence)方法是针对列表的操作，它接受一个字符串列表作为参数，将它们写入到文件，行结束符并不会自动加入，如果需要的话，必须在调用writelines()前给每行结尾加上行结束符。
2.5 文件内移动
seek(offset[, whence])方法（类似于C中的seek()函数）可以在文件中移动文件指针到不同的位置。offset字节代表相对于某个位置偏移量，可选参数whence表示起始位置，默认值为0，代表从文件开头算起（及绝对偏移量），1代表从当前位置算起，2代表从文件末尾算起。
text()方法是对seek()的补充，告诉你当前文件指针在文件中的位置—从文件起始算起，单位为字节。
1 >>> f = open('myFile', 'w+') 2 3 >>> f.writelines(['hello\n', 'world\n']) 4 5 >>> f.readlines() 6 7 [] 8 9 >>> f.seek(0,0) 10 11 >>> f.readlines() 12 13 ['hello\n', 'world\n'] 14 15 >>> f.close() 16 17 >>>
3. 文件迭代
一行一行的访问文件：
for eachLine in f:
;
在本次循环中，eachLine代表文本文件的一行（包括末尾的行结束符）。
4. 其他
file.close()方法通过关闭文件来结束对它的访问。
file.fileno()方法返回打开的文件的描述符。是一个整型。
file.flush()方法会直接把内部缓冲区中的数据立刻写入文件，而不是被动的等待输出缓冲区被写入。
file.isatty()是一个布尔内建函数，当文件是一个类tty设备时返回True，否则返回False。
file.truncate([size])方法将文件截取到当前文件指针位置或者到给定的size，以字节为单位。如果没有传递size参数，那么默认将截取到文件的当前位置。例如：刚打开了一个文件，然后立即调用truncate()方法，那么文件（内容）实际上被删除，这时候其实是从0字节开始截取的。
file.tell()方法返回当前的文件指针的位置。
5. 文件方法杂项
使用迭代器读取一个文件：
>>> filename = raw_input('Enter file name: ')
>>> f = open(filename, 'r')
>>> for eachLine in f:
... print eachLine,
>>> f.close()
写入到文件：
1 import os 2 3 filename = raw_input('Enter file name: ') 4 fobj = open(filename, 'w') 5 while True: 6 aline = raw_input('Enter a line(\'.\' to quit): ') 7 if aline != '.': 8 fobj.write("%s%s" %(aline, os.linesep)) 9 else: 10 break 11 fobj.close()
以读写模式创建一个新的文件（可能是清空了一个现有的文件），再向文件写入数据后，使用seek()方法在文件内部移动，使用tell()方法展示移动过程。
1 >>> f = open('/tmp/x', 'w+') 2 3 >>> f.tell() 4 5 0 6 7 >>> f.write('test line 1\n') 8 9 >>> f.tell() 10 11 12 12 13 >>> f.write('test line 2\n') 14 15 >>> f.tell() 16 17 24 18 19 >>> f.seek(-12, 1) 20 21 >>> f.tell() 22 23 12 24 25 >>> f.readline() 26 27 'test line 2\n' 28 29 >>> f.seek(0, 0) 30 31 >>> f.readline() 32 33 'test line 1\n' 34 35 >>> f.readline() 36 37 'test line 2\n' 38 39 >>> f.tell() 40 41 24 42 43 >>> f.close() 44 45 >>>
6. 行分隔符和其他文件系统的差异
操作系统间所支持的行分隔符不同。Linux系统中，行分隔符是换行符NEWLINE(\n)字符，Windows32下是（\r\n）。另外路径分隔符也有所差异。
python的os模块可以帮我们解决这些问题。
| os模块属性 |
描述 |
| lineseq |
用于在文件中分隔行的字符串 |
| sep |
用于分割文件路径名的字符串 |
| pathsep |
用于分割文件路径的字符串 |
| curdir |
当前工作目录的字符串名字 |
| pathdir |
（当前工作目录的）父目录字符串名字 |
7. 文件内建属性
文件对象还包括一些数据属性，这些属性保存了文件对象相关的附加数据。例如文件名、文件的打开模式、文件是否已被关闭、以及一个标志变量，它可以决定使用print语句打印下一行前是否要加入一个空白字符。属性见附录。
8. 标准文件
标准文件指的是：标准输入（一般指键盘）、标准输出（到显示器的缓冲输出）、和标准错误（到屏幕的非缓冲输出）。python中可以通过sys来访问这些文件的句柄，导入sys模块后，可以使用sys.stdin、sys.stdout和sys.stderr访问。print语句通常是输出到sys.stdout，raw_input()则从sys.stdin接收输入。
>>> fobj = sys.stderr
>>> fobj.write('abc\n')
abc
>>> f = sys.stdout
>>> f.write('def\n')
def
9. 命令行参数
sys模块通过sys.argv属性提供了命令行参数的访问。命令行参数是调用某个程序时除程序名以外的其他参数。
C语言中，argc和argv分别代表参数个数（argument count）和参数向量（argument vector）。argv变量代表一个从命令行上输入的各个参数组成的字符串数组；argc变量代表输入的参数个数。
python中，argc就是sys.argv列表的长度，而该列表的第一项sys.argv[0]永远是程序的名字。
1 import sys 2 3 print 'you entered', len(sys.argv), 'arguments...' 4 print 'they are: ', str(sys.argv) 5 6 V:\python>C:/Python27/python.exe v:/python/argv.py 78 tales 89 hawk 7 you entered 5 arguments... 8 they are: ['v:/python/argv.py', '78', 'tales', '89', 'hawk']
11. 文件系统
对文件系统的访问是大多通过python的os模块实现。os模块除了对进程和线程的运行环境进行管理外，还负责处理大部分的文件系统的操作，这些功能包括删除/重命令文件、遍历目录树、以及管理文件访问权限等，详见附录。
另外，os.path可以完成一些针对路径名的操作。它提供的函数可以完成管理和操作文件路径名的各个部分，获取文件或子目录信息，文件路径查询等操作。详见附录。
附录：
文件对象的访问模式
| 文件模式 |
操作 |
| r |
以读方式打开 |
| rU或U |
以读方式打开，同时提供通用换行符支持 |
| w |
以写方式打开（必要时情况） |
| a |
以追加模式打开（从EOF开始，必要时创建新文件） |
| r+ |
以读写模式打开 |
| w+ |
以读写模式打开（参见w） |
| a+ |
以读写方式打开（参见a） |
| rb |
以二进制读模式打开 |
| wb |
以二进制写模式打开（参见w） |
| ab |
以二进制追加模式打开（参加a） |
| rb+ |
以二进制读写模式打开（参见r+） |
| wb+ |
以二进制读写模式打开（参见w+） |
| ab+ |
以二进制读写模式打开（参见a+） |
文件对象方法
| 文件对象方法 |
操作 |
| file.close() |
关闭文件 |
| flie.fileno() |
返回文件的描述符（file description, FD，整型） |
| file.flush() |
刷新文件的内部缓冲区 |
| file.isatty() |
判断file是否是一个类tty设备 |
| file.next() |
返回文件的下一行（类似于file.readline()），或在没有其他行时引发StopIteration异常 |
| file.read(size=-1) |
从文件读取size个字节，当未给定size或给定负值的时候，读取剩余的所有字节，然后作为字符串返回。 |
| file.readlines(sizeint=0) |
读取文件的所有行并作为一个列表返回（包括所有的行结束符）；如果给定sizeint且大于0，那么将返回总和大于为sizeint字节的行（大小由缓冲器容量的下一个值决定，比如说缓冲区的大小为4K的倍数，如果sizeint为15K，则最后可能是16K） |
| file.xreadlines() |
用于迭代，可以替代readlines()的一个更高效的方法 |
| file.seek(off, whence=0) |
在文件中移动文件指针，从whence（0代表文件起始，1代表当前位置，2代表文件末尾）偏移off字节 |
| file.tell() |
返回文件指针在当前文件中的位置 |
| file.truncate(size=file.tell()) |
截取文件到最大size字节，默认是当前文件位置 |
| file.write(str) |
向文件写入字符串 |
| file.writelines(seq) |
向文件写入字符串序列seq，seq应该是一个返回字符串的可迭代对象 |
文件对象属性
| 文件对象的属性 |
描述 |
| file.closed |
表示文件已经关闭，否则为False |
| file.encoding |
文件所使用的编码—当Unicode字符串被写入数据时，它们将自动使用file.encoding转换为字节字符串，若file.encoding为None时使用系统默认编码。 |
| file.mode |
Access文件打开时使用的访问模式 |
| file.name |
文件名 |
| file.newlines |
未读取到行分隔符时为None，只有一个行分隔符时为一个字符串，当文件有多种类型的行结束符时，则为一个包含所有当前所遇到过的行结束符的列表 |
| file.softspace |
为0表示在输出一数据后，要加上一个空格符，1表示不加。程序员一般不使用这个属性。 |
os模块的文件/目录访问函数
| 函数 |
描述 |
| 文件处理 |
|
| mkfifo()/mknod() |
创建命名管道/创建文件系统节点 |
| remove()/unlink() |
删除文件 |
| rename()/renames() |
重命名文件 |
| stat() |
返回文件信息 |
| symlink() |
创建符号链接 |
| utime() |
更新时间戳 |
| tmpfile() |
创建并打开（'w+b'）一个新的临时文件 |
| walk() |
生成一个目录树下的所有文件名 |
| 目录/文件夹 |
|
| chdir()/fchdir() |
改变当前工作目录/通过一个文件描述符改变当前工作目录 |
| chroot() |
改变当前进程的根目录 |
| listdir() |
列出指定目录的文件 |
| getcwd()/getcwdu() |
返回当前工作目录/功能相同，当返回一个Unicode对象 |
| mkdir()/makedirs() |
创建目录/创建多层目录 |
| mkdir()/removedirs() |
删除目录/删除多层目录 |
| 访问/权限 |
|
| access() |
检验权限模式 |
| chmod() |
改变权限模式 |
| chown()/lchown() |
改变owner和group ID/功能相同，但不会跟踪链接 |
| umask() |
设置默认权限模式 |
| 文件描述符操作 |
|
| open() |
底层的操作系统open(对于文件，使用标准的内建open()函数) |
| read()/write() |
根据文件描述符读取/写入数据 |
| dup()/dup2() |
复制文件描述符号/功能相同，但是是复制到另一个文件描述符 |
| 设备号 |
|
| makedev() |
从major和mirror设备号创建一个原始设备号 |
| major()/minor() |
从原始设备号获取major()/mirror设备号 |
os.path模块中的路径名访问函数
| 函数 |
描述 |
| 分隔 |
|
| basename() |
去掉目录路径，返回文件名 |
| dirname() |
去掉文件名，返回目录路径 |
| join() |
将分离的各部分组合成一个路径名 |
| split() |
返回（dirname(),basename()）元组 |
| splitdrive() |
返回（drivename, pathname）元组 |
| splittext() |
返回（filename, extension）元组 |
| 信息 |
|
| getatime() |
返回最近访问时间 |
| getctime() |
返回文件创建时间 |
| getmtime() |
返回最近文件修改时间 |
| getsize() |
返回文件大小（以字节为单位） |
| 查询 |
|
| exists() |
指定路径（文件或目录）是否存在 |
| isabs() |
指定路径是否是绝对路径 |
| isdir() |
指定路径是否存在且为一个目录 |
| isfile() |
指定路径是否存在且为一个文件 |
| islink() |
指定路径是否存在且为一个符号链接 |
| ismount() |
指定路径是否存在且为一个挂载点 |
| samefile() |
两个路径名是否指向同一个文件 |
1 #!/usr/bin/env python 2 3 import os 4 5 for tmpdir in ('/tmp', r'c:\temp'): 6 if os.path.isdir(tmpdir): 7 break 8 else: 9 print 'no temp directory avaliable' 10 tmpdir = '' 11 12 if tmpdir: 13 os.chdir(tmpdir) 14 cwd = os.getcwd() 15 print '*** current temporary directory' 16 print cwd 17 18 print '*** creating example directory' 19 os.mkdir('example') 20 os.chdir('example') 21 cwd = os.getcwd() 22 print '*** new working directory' 23 print cwd 24 print '*** original directory listing' 25 print os.listdir(cwd) 26 print '*** creating test file' 27 fobj = open('test', 'w') 28 fobj.write('foo\n') 29 fobj.write('bar\n') 30 fobj.close() 31 print '*** updated directory listing' 32 print os.listdir(cwd) 33 34 print "renaming 'test' to 'filetest.txt'" 35 os.rename('test', 'filetest.txt') 36 print '*** updated directory listing' 37 print os.listdir(cwd) 38 39 path = os.path.join(cwd, os.listdir(cwd)[0]) 40 print '*** full file pathname' 41 print path 42 print "*** (pathname, basename) == " 43 print os.path.split(path) 44 print '*** (filename, extension) == ' 45 print os.path.splitext(os.path.basename(path)) 46 47 print '*** displaying file contents:' 48 fobj = open(path) 49 for eachLine in fobj: 50 print eachLine, 51 fobj.close() 52 53 print '*** deleting test file' 54 os.remove(path) 55 print '*** updated directory listing:' 56 print os.listdir(cwd) 57 os.chdir(os.pardir) 58 print '*** deleting test directory' 59 os.rmdir('example') 60 print '*** DONE'
输出结果：
1 [root@192 python_code]# python ospathex.py 2 *** current temporary directory 3 /tmp 4 *** creating example directory 5 *** new working directory 6 /tmp/example 7 *** original directory listing 8 [] 9 *** creating test file 10 *** updated directory listing 11 ['test'] 12 renaming 'test' to 'filetest.txt' 13 *** updated directory listing 14 ['filetest.txt'] 15 *** full file pathname 16 /tmp/example/filetest.txt 17 *** (pathname, basename) == 18 ('/tmp/example', 'filetest.txt') 19 *** (filename, extension) == 20 ('filetest', '.txt') 21 *** displaying file contents: 22 foo 23 bar 24 *** deleting test file 25 *** updated directory listing: 26 [] 27 *** deleting test directory 28 *** DONE