4.3 文件操作

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）。

4.3.1 打开关闭文件

open()将会返回一个file对象，基本语法格式如下：

参数如下所示。

● filename：filename变量是一个包含了你要访问的文件名称的字符串值。

● mode：mode决定了打开文件的方式，如表4-2所示。

【例4-3】 文件打开关闭举例。

在D:\下创建test.txt文本文件，如图4-2所示。

程序运行结果如下所示。

4.3.2 读写文件

1．读文件

读文件需要三个步骤。

步骤1：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。标示符'r'表示读。如果文件不存在，open()函数就会抛出一个IOError的错误。

步骤2：如果文件打开成功，调用read()等方法读取文件内容，Python把内容读到内存，用一个ret对象表示。

步骤3：调用close()方法关闭文件。文件使用完毕后必须关闭，因为文件对象会占用操作系统的资源。

读文件具有如下三种方法。

方法一：read()方法

read()方法用于一次性将文件里的内容全部读取，也可以指定每次读多少个字节，如read(8)就是从文件开始读取5个字节。

【例4-4】 read()方法举例。

程序运行结果如下所示。

方法二：readline()方法

readline()用于一行行地读出并显示文件内容。如果读到文件末尾，就返回一个空字符串。Readline()函数读取文件的流程如图4-3所示。

【例4-5】 readline()方法举例。

程序运行结果如下所示。

方法三：readlines()方法

readlines()方法自动将文件内容存储为列表。

【例4-6】 readlines()方法举例。

程序运行结果如下所示。

总之，Python文件对象提供了三个“读”方法：read()、readline()和readlines()。每种方法可以接受一个变量以限制每次读取的数据量。

● read()每次读取整个文件，它通常用于将文件内容放到一个字符串变量中。如果文件大于可用内存，可以反复调用read(size)方法，每次最多读取size个字节的内容。

● readline()与readlines()之间的差异是后者一次读取整个文件，像read()一样。readlines()自动将文件内容分析成一个行的列表，该列表可以由Python的for... in...结构进行处理。

● readline()每次只读取一行，通常比readlines()慢得多。仅当没有足够内存可以一次读取整个文件时，应该使用readline()。

2．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，传入标识符为'w'。写文件具有如下两种方法。

方法一：write()方法

写入文件write()参数是字符串。

【例4-7】 write方法举例。

方法二：writelines()方法

writelines()的参数是序列，比如将列表写入文件。

【例4-8】 writelines方法举例。

总之，Python文件对象提供了两个“写”方法：write()和writelines()。

● write()方法和read()、readline()方法对应，是将字符串写入到文件中。

● writelines()方法和readlines()方法对应，也是针对列表的操作。它接收一个字符串列表作为参数，将它们写入到文件中，换行符不会自动加入，因此需要显式地加入换行符。

4.3.3 文件相关方法

下面介绍文件的相关方法，如readable()方法、seek()方法、next()方法、tell()方法和truncate()方法。

（1）readable()方法

readable()方法一般形式为：

功能：用于判断文件是否可读，不可读则报错"No such file or directory:"。

【例4-9】 readable()方法举例。

程序运行结果如下所示。

（2）seek()方法

seek()方法一般形式为：

功能：把文件指针移动到相对于whence的offset位置。其中，offset表示要移动的字节数，移动时以offset为基准，offset为正数表示向文件末尾方向移动，为负数表示向文件开头方向移动；whence指定移动的基准位置，为0表示以文件开始处作为基准点，为1表示以当前位置为基准点，为2表示以文件末尾作为基准点。

【例4-10】 seek()方法举例。

（3）next()方法

next()方法一般形式为：

功能：用于文件的下一行。

【例4-11】 next()方法举例。

文件test.txt的内容如下：

代码如下：

输出结果为：

（4）tell()方法

tell()方法一般形式为：

功能：用于获取文件的当前指针位置，即相对于文件开始位置的字节数。

【例4-12】 tell()方法举例。

程序运行结果如下所示。

（5）truncate()方法

truncate()方法一般形式为：

功能：用于截断文件数据，仅保留指定之前指定字节数的数据。

【例4-13】 truncate()方法举例。

程序运行结果如下所示。