Python学习笔记-Python文件操作

文件的编码

简介

计算机只能识别：0和1，那么我们丰富的文本文件是如何被计算机识别，并存储在硬盘中呢？

使用编码技术（密码本）将内容翻译成0和1存入。

编码技术即：翻译的规则，记录了如何将内容翻译成二进制，以及如何将二进制翻译回可识别内容。

计算机中有许多可用编码：

• UTF-8
• GBK
• Big5
• 等

不同的编码，将内容翻译成二进制也是不同的。

编码有许多，所以要使用正确的编码，才能对文件进行正确的读写操作。

如上，如果你给喜欢的女孩发送文件，使用编码A进行编码（内容转二进制）。女孩使用编码B打开文件进行解码（二进制反转回内容）。

查看文件编码

可以使用windows系统自带的笔记本，打开文件后，即可看出文件的编码是什么

UTF-8是目前全球通用的编码格式，除非有特殊需求，否则，一律以UTF-8格式进行文件编码即可。

总结

1、什么事编码？

编码就是一种规则集合，记录了内容和二进制间进行相互转换的逻辑。编码有许多种，最常用的是UTF-8。

2、为什么需要使用编码？

计算机只认识0和1，所以需要将内容翻译成0和1才能保存在计算机中。同时也需要编码将计算机保存的0和1，反向翻译回可以识别的内容。

文件的读取

什么是文件

内存中存放的数据在计算机关机后就会消失，要长久保存数据就要使用硬盘、光盘、U盘等设备。位了便于数据的管理和检索，引入了“文件”的概念。

一篇文章、一段视频、一个可执行程序，都可以被保存为一个文件，并赋予一个文件名。操作系统以文件为单位管理磁盘中的数据。一般来说，文件可分为文本文件、视频文件、音频文件、图像文件、可执行文件等多种类别。

文件操作包含哪些内容

在日常生活中，文件操作主要包括打开、关闭、读、写等操作。

文件的操作步骤

平常对文件的操作大概可分为三个步骤（简称文件操作三步走）：

• 打开文件
• 读写文件
• 关闭文件

注意：可以只打开和关闭文件，不尽兴任何读写。

open()打开函数

在Python中，使用open函数，可以打开一个已经存在的文件，或者创建一个新文件，语法如下

open(name, mode, encoding)

name：是要打开的目标文件名的字符串（可以包含文件所在的具体路径）。

mode：设置打开文件的模式（访问模式），制度、写入、追加等。

encoding：编码格式（推荐使用UTF-8）。

示例代码：

f = open('python.txt', 'r', encoding="UTF-8") # encoding的顺序不是第三位，所以不能用位置参数，用关键字参数直接指定。

注意：此时的'r'是'open'函数的文件对象，对象是Python中一种特殊的数据类型，拥有属性和方法，可以使用对象.属性或对象.方法对其进行访问，后续面向对象课程会给大家进行详细的介绍。

mode常用的三种基础访问模式

读操作相关方法

read()方法

文件对象.read(num)

num表示要从文件中读取的数据的长度（单位是字节），如果没有传入num，那么就表示读取文件中所有的数据。

f = open('/Users/zhanghongxin/Desktop/python-test1.py', 'r', encoding='UTF-8')

print(f"f的类型是：{type(f)}")

print(f"读取10个字节的结果是：{f.read(10)}")

print(f"读取全部内容的结果是：{f.read()}")

f.close()

输出结果：

f的类型是：

读取10个字节的结果是：hello worl

读取全部内容的结果是：d

abcdefg

aaaa

bbbb

cccc

从以上结果可以看出，当代码中出现2个read时，第2个read读取的结果是从第1个read读取之后的内容开始输出。当代码中出现N个read的结果依次类推。

readlines()方法

readlines可以按照行的方式把整个文件中的内容进行一次性读取，并且返回的是一个列表，其中每一行的数据为一个元素。

f = open('python.txt')

content = f.readlines()

# ['hello world\n', 'abcdefg\n', 'aaaa\n', 'bbbb\n', 'cccc']

print(content)

# 关闭文件

f.close()

f = open('/Users/zhanghongxin/Desktop/python-test1.py', 'r', encoding='UTF-8')

lines = f.readlines()

print(f"lines的类型是：{type(lines)}")

print(f"lines对象的内容是：{lines}")

f.close()

输出结果：

lines的类型是：

lines对象的内容是：['hello world\n', 'abcdefg\n', 'aaaa\n', 'bbbb\n', 'cccc']

readline()方法

一次读取一行内容。

格式一：

f = open('/Users/zhanghongxin/Desktop/python-test1.py', 'r', encoding='UTF-8')

content = f.readline()

print(f"content取出的第一行内容是：{content}")

content = f.readline()

print(f"content取出的第二行内容是：{content}")

f.close()

输出结果：

content取出的第一行内容是：hello world

content取出的第二行内容是：abcdefg

格式二：

f = open('/Users/zhanghongxin/Desktop/python-test1.py', 'r', encoding='UTF-8')

line1 = f.readline()

line2 = f.readline()

print(f"取出的第一行内容是：{line1}")

print(f"取出的第二行内容是：{line2}")

f.close()

输出结果：

取出的第一行内容是：hello world

取出的第二行内容是：abcdefg

读操作相关方法

for循环

for line in open('/Users/zhanghongxin/Desktop/python-test1.py', 'r', encoding='UTF-8'):

print(line)

输出结果：

hello world

abcdefg

aaaa

bbbb

cccc

每一个line临时变量，就记录了文件的一行数据。

close()关闭文件对象

f = open('/Users/zhanghongxin/Desktop/python-test1.py', 'r', encoding='UTF-8')

f.close()

最后通过close，关闭文件对象，也就是关闭对文件的占用。如果不调用close，同时程序没有停止运行，那么这个文件将一直被Python程序占用。

with open 语法

with open('/Users/zhanghongxin/Desktop/python-test1.py', 'r', encoding='UTF-8') as f:

for line in f:

print(f"每一行的内容是：{line}")

time.sleep(500000)

输出结果：

每一行的内容是：hello world

每一行的内容是：abcdefg

每一行的内容是：aaaa

每一行的内容是：bbbb

每一行的内容是：cccc

通过在with open的语句块中对文件进行操作，可以在操作完成后自动关闭close文件，避免遗忘掉close方法。

操作汇总

总结

1、操作文件需要通过open函数打开文件得到文件对象。

2、文件对象有如下读取方法：

• read()
• readline()
• readlines()
• for line in 文件对象

3、文件读取完成后，需要使用文件对象.close()方法关闭文件对象，否则文件会被一直占用。

课后练习：单词计数

通过windows的文本编辑器软件，将如下内容，复制并保存到：word.txt，文件可以存储在任意位置：

itcainiao itcast python

itcainiao python itcast

beijing shanghai itcainiao

shenzhen guangzhou itcainiao

jinan bigdata itcainiao

通过文件读取操作，读取此文件，统计itcainiao单词出现的次数。

# 方式一，读取全部内容，通过字符串count方法统计itcainiao单词数量

"""

统计itcainiao单词出现的次数

"""

f = open("/Applications/软件/pyCharm/存储/python-learn/Python-第五章练习/word.txt", "r", encoding="UTF-8")

content = f.read()

count = content.count("itcainiao")

print(f"itcainiao在文件中出现了{count}次。")

f.close()

# 方法二，一行一行读取

"""

统计itcainiao单词出现的次数

"""

f = open("/Applications/软件/pyCharm/存储/python-learn/Python-第五章练习/word.txt", "r", encoding="UTF-8")

# 使用count变量来统计itcainiao单词数量

count = 0

for line in f:

# 使用字符串的strip操作，移除首尾的空格和换行符

line1 = line.strip()

# 使用字符串的split操作，按照给定字符串，对字符串进行分隔

words = line1.split(" ")

for i in words:

if i == "itcainiao":

count += 1

print(f"itcainiao在文件中出现了{count}次。")

f.close()

文件的写入

写操作快速入门

#1、打开文件

f= open('python.txt', 'w')

#2、文件写入

f.write('hello world')

#3、内容刷新

f.flush()

注意：

1、直接调用write，内容并未真正写入文件，而是会积攒在程序的内存中，称之为缓冲区。

2、当调用flush的时候，内容会真正写入文件。

3、这样做是避免频繁的操作硬盘，导致效率下降（攒一堆，一次性写磁盘）。

实验

1、以写的方式打开一个不存在的文件，使用write写入数据，flush将write写入内存的数据写入到的硬盘中：

"""

文件的写入练习

"""

# 打开一个不存在的文件，r，w，a

f = open("/Users/zhanghongxin/Desktop/abc.txt", "w", encoding="UTF-8")

# write写入，将数据写入到内存中

f.write("Hello World! \n滴滴滴")

# flush刷新，将内存中积攒的数据，写入到硬盘

f.flush()

# close关闭文件

f.close()

可以到open打开文件的路径下看看是否有新增测试文件，并打开文件看下是否是代码中写入的数据。

2、以写的方式打开一个已存在的文件，使用write写入数据，并用flush将数据写入到硬盘中：

"""

文件的写入练习

"""

# 打开一个不存在的文件，r，w，a

f = open("/Users/zhanghongxin/Desktop/abc.txt", "w", encoding="UTF-8")

# write写入，将数据写入到内存中

f.write("你好！欢迎来到Python世界。\n请交出全部零食，否则罚款10元。")

# flush刷新，将内存中积攒的数据，写入到硬盘

f.flush()

# close关闭文件

f.close()

可以到open打开文件的路径下看看测试文件内容，文件内容已被清空并重新写入了代码中的"你好！欢迎来到Python世界。\n请交出全部零食，否则罚款10元。"。

总结

1. 写入文件使用open函数的"w"模式进行写入。

2. 写入的方法有：

wirte()，写入内容。

flush()，刷新内容到硬盘中。

3. 注意事项： w模式，文件不存在，会创建新文件。 w模式，文件存在，会清空原有内容。 close()方法，带有flush()方法的功能。

文件的追加

追加写入操作快速入门

案例演示：

#1. 打开文件，通过a模式打开即可

f = open('python.txt', 'a')

# 2.文件写入

f.write('hello world')

# 3. 内容刷新

f.flush()

注意：

a模式,文件不存在会创建文件

a模式,文件存在会在最后,追加写入文件

总结

1、追加写入文件使用open函数的"a"模式进行写入

2、追加写入的方法有（和w模式一致）：

wirte()，写入内容

flush()，刷新内容到硬盘中

3、注意事项：

a模式，文件不存在，会创建新文件

a模式，文件存在，会在原有内容后面继续写入

可以使用”\n”来写出换行符

文件操作综合案例

需求分析

需求：有一份账单文件，记录了消费收入的具体记录，内容如下：

name,date,money,type,remarks

周杰轮,2022-01-01,100000,消费,正式

周杰轮,2022-01-02,300000,收入,正式

周杰轮,2022-01-03,100000,消费,测试

林俊节,2022-01-01,300000,收入,正式

林俊节,2022-01-02,100000,消费,测试

林俊节,2022-01-03,100000,消费,正式

林俊节,2022-01-04,100000,消费,测试

林俊节,2022-01-05,500000,收入,正式

张学油,2022-01-01,100000,消费,正式

张学油,2022-01-02,500000,收入,正式

张学油,2022-01-03,900000,收入,测试

王力鸿,2022-01-01,500000,消费,正式

王力鸿,2022-01-02,300000,消费,测试

王力鸿,2022-01-03,950000,收入,正式

刘德滑,2022-01-01,300000,消费,测试

刘德滑,2022-01-02,100000,消费,正式

刘德滑,2022-01-03,300000,消费,正式

统计出不含测试的账单。

我们现在要做的就是：

1、读取文件

2、将文件写出到bifl.txt.bak文件作为备份

3、同时，将文件内标记为测试的数据行丢弃

实现思路：

1、open和r模式打开一个文件对象,并读取文件

2、open和w模式打开另一个文件对象,用于文件写出

3、for循环内容，判断是否是测试不是测试就write写出，是测试就continue跳过

4、将2个文件对象均close()

"""

取出账单中不含"测试"的数据，并写入新的文件中

"""

# 打开账单文件，读取账单信息

fr = open("/Applications/软件/pyCharm/存储/python-learn/test/bifl.txt", "r", encoding="UTF-8")

# 使用w模式，打开一个新文件

fw = open("/Applications/软件/pyCharm/存储/python-learn/test/bifl-bak.txt", "w", encoding="UTF-8")

# for循环读取数据

for line in fr:

# 使用字符串strip()去掉每行开头结尾的空格和换行符

line1 = line.strip()

# 使用字符串split(",")以逗号为分隔符，取出下标索引为4的字符串，并使用if判断是否是需要得到的数据

if line1.split(",")[4] == "测试":

# 如果取出的数据中带有测试，则跳过本次循环

continue

else:

# 如果取出的数据中不带有测试则写入新文件中

fw.write(line1)

# 由于前面对内容进行了strip()的操作，所以要手动的写出换行符

fw.write("\n")

# 关闭文件，调用close()会自动flush()

fr.close()

fw.close()

得到新文件的内容：

name,date,money,type,remarks

周杰轮,2022-01-01,100000,消费,正式

周杰轮,2022-01-02,300000,收入,正式

林俊节,2022-01-01,300000,收入,正式

林俊节,2022-01-03,100000,消费,正式

林俊节,2022-01-05,500000,收入,正式

张学油,2022-01-01,100000,消费,正式

张学油,2022-01-02,500000,收入,正式

王力鸿,2022-01-01,500000,消费,正式

王力鸿,2022-01-03,950000,收入,正式

刘德滑,2022-01-02,100000,消费,正式

刘德滑,2022-01-03,300000,消费,正式