读写文件是最常见的IO操作。Python内置了读写文件的函数,用法和C是兼容的。
读写文件前,我们先必须了解一下,在磁盘上读写文件的功能都是由操作系统提供的,现代操作系统不允许普通的程序直接操作磁盘,所以,读写文件就是请求操作系统打开一个文件对象(通常称为文件描述符),然后,通过操作系统提供的接口从这个文件对象中读取数据(读文件),或者把数据写入这个文件对象(写文件)。
读文件
要以读文件的模式打开一个文件对象,使用Python内置的open()函数,传入文件名和标示符:
>>> f = open('/Users/michael/test.txt', 'r')
标示符'r'表示读,这样,我们就成功地打开了一个文件。
如果文件不存在,open()函数就会抛出一个IOError的错误,并且给出错误码和详细的信息告诉你文件不存在.
由于文件读写时都有可能产生IOError,一旦出错,后面的f.close()就不会调用。所以,为了保证无论是否出错都能正确地关闭文件,我们可以使用try ... finally来实现:
try:
f = open('/path/to/file', 'r')
print(f.read())
finally:
if f:
f.close()
但是每次都这么写实在太繁琐,所以,Python引入了with语句来自动帮我们调用close()方法:
with open('/path/to/file', 'r') as f:
print(f.read())
这和前面的try ... finally是一样的,但是代码更佳简洁,并且不必调用f.close()方法。
调用read()会一次性读取文件的全部内容,如果文件有10G,内存就爆了,所以,要保险起见,可以反复调用read(size)方法,每次最多读取size个字节的内容。另外,调用readline()可以每次读取一行内容,调用readlines()一次读取所有内容并按行返回list。因此,要根据需要决定怎么调用。
如果文件很小,read()一次性读取最方便;如果不能确定文件大小,反复调用read(size)比较保险;如果是配置文件,调用readlines()最方便:
for line in f.readlines():
print(line.strip()) # strip /n
ile-like Object
像open()函数返回的这种有个read()方法的对象,在Python中统称为file-like Object。除了file外,还可以是内存的字节流,网络流,自定义流等等。file-like Object不要求从特定类继承,只要写个read()方法就行。
StringIO就是在内存中创建的file-like Object,常用作临时缓冲。
二进制文件
前面讲的默认都是读取文本文件,并且是UTF-8编码的文本文件。要读取二进制文件,比如图片、视频等等,用'rb'模式打开文件即可:
>>> f = open('/Users/michael/test.jpg', 'rb')
>>> f.read()
b'\xff\xd8\xff\xe1\x00\x18Exif\x00\x00...' # 十六进制表示的字节
字符编码
要读取非UTF-8编码的文本文件,需要给open()函数传入encoding参数,例如,读取GBK编码的文件:
>>> f = open('/Users/michael/gbk.txt', 'r', encoding='gbk')
>>> f.read()
'测试'
遇到有些编码不规范的文件,你可能会遇到UnicodeDecodeError,因为在文本文件中可能夹杂了一些非法编码的字符。遇到这种情况,open()函数还接收一个errors参数,表示如果遇到编码错误后如何处理。最简单的方式是直接忽略:
>>> f = open('/Users/michael/gbk.txt', 'r', encoding='gbk', errors='ignore')
这里因为调用gbk总是出错,在网上查了要增加一段代码:
import sys
reload(sys)
sys.setdefaultencoding('utf8')
然而输入这段代码后,又总是提醒“NameError: name 'reload' is not defined”, 继续查,得到以下结果:
http://stackoverflow.com/questions/10142764/nameerror-name-reload-is-not-defined
You probably wanted imp.reload().
from imp import reload
In Python 2.x, this was a builtin, but in 3.x, it's in the imp module.
Note that using reload() outside of the interpreter is generally unnecessary, what were you trying to do here?
写文件
写文件和读文件是一样的,唯一区别是调用open()函数时,传入标识符'w'或者'wb'表示写文本文件或写二进制文件:
>>> f = open('/Users/michael/test.txt', 'w')
>>> f.write('Hello, world!')
>>> f.close()
你可以反复调用write()来写入文件,但是务必要调用f.close()来关闭文件。当我们写文件时,操作系统往往不会立刻把数据写入磁盘,而是放到内存缓存起来,空闲的时候再慢慢写入。只有调用close()方法时,操作系统才保证把没有写入的数据全部写入磁盘。忘记调用close()的后果是数据可能只写了一部分到磁盘,剩下的丢失了。所以,还是用with语句来得保险:
with open('/Users/michael/test.txt', 'w') as f:
f.write('Hello, world!')
要写入特定编码的文本文件,请给open()函数传入encoding参数,将字符串自动转换成指定编码。
小结
在Python中,文件读写是通过open()函数打开的文件对象完成的。使用with语句操作文件IO是个好习惯。
补充笔记:
__author__ = 'Kaiming'
#P1 打开文件、读文件、关闭文件的典型方法
try:
f=open('D:/test.txt','r')
print(f.read())
finally:
if f:
f.close()
#P2 推荐的简洁写法,不必显示的关闭文件描述符
#open返回的对象在python中称作file-like 对象,可以是字节流、网络流、自定义流等
with open('D:/test.txt','r') as f:
#按行读取
for line in f.readlines():
print(line.strip())
#P3 直接读取二级制的图片、视频文件
# with open('D:/banner.jpg','rb') as f2:
# for line in f2.readlines():
# print(line.strip())
#P4 可以指定编码读取相应的数据,还可以忽略非法编码
with open('D:/test.txt','r',encoding='gbk',errors='ignore') as f3:
for line in f3.readlines():
print(line.strip())
#P5 写文件的流程和读文件是一样的 代开文件、写入内容、关闭文件
# 'r' open for reading (default)
# 'w' open for writing, truncating the file first
# 'x' open for exclusive creation, failing if the file already exists
# 'a' open for writing, appending to the end of the file if it exists
# 'b' binary mode
# 't' text mode (default)
# '+' open a disk file for updating (reading and writing)
# 'U' universal newlines mode (deprecated)
with open('D:/test12.txt','a+') as f4:
for line in f4.readlines():
print(line.strip())
f4.write('a new line2!')