python笔记12

1、文件的基本操作步骤

文件是计算机系统中用于存储数据的基本单位，它可以包含文本、图像、音频、视频等各种类型的信息。在Python中，进行文件操作通常涉及以下基本步骤：

1.打开文件（Open File）：

在Python中，要打开一个文件，可以使用内置的open() 函数。 open()函数有多种参数，最常用的是文件名和模式。

基本的打开文件语法如下：

file = open(filename, mode)

其中：

• filename 是文件的路径和名称。
• mode 是打开文件的模式，它指定了你想要对文件执行的操作。常见的模式包括：
  • 'r'：只读模式。默认模式，如果文件不存在会引发错误。
  • 'w'：写入模式。如果文件不存在，则会创建新文件；如果文件已存在，则会清空文件内容。
  • 'a'：追加模式。如果文件不存在，则会创建新文件；如果文件已存在，则在文件末尾追加内容。
  • 'r+'：打开文件进行读写操作，文件必须存在。从文件开头开始读写，不会清空文件内容。如果文件不存在，则会引发 错误。
  • 'w+'：打开文件进行读写操作，如果文件不存在则创建新文件。会清空文件内容。如果文件已存在，则会从头开始写入，并覆盖原有内容。
  • 'a+'：打开文件进行读写操作，如果文件不存在则创建新文件。从文件末尾开始追加内容，不会清空文件内容。文件指针位于文件末尾，即写入操作会在文件末尾添加内容。
  • 'b'：二进制模式。用于处理二进制文件，例如图像或视频文件。'rb'（读取二进制）或'wb'（写入二进制）

2.读取文件内容（Read File）：

在Python中，要读取文件的内容，可以使用打开文件后返回的文件对象上的不同方法来实现。以下是几种常用的方法：

1.使用 read()方法读取整个文件内容：

# 打开文件
file = open('example.txt', 'r')

# 读取整个文件内容
content = file.read()

# 打印文件内容
print(content)

# 关闭文件
file.close()

2.使用 readline()方法逐行读取文件内容：

# 打开文件
file = open('example.txt', 'r')

# 逐行读取文件内容
line = file.readline()
while line:
    print(line, end='')  # 去除每行末尾的换行符
    line = file.readline()

# 关闭文件
file.close()

3.使用readlines() 方法将文件内容读取为列表：

# 打开文件
file = open('example.txt', 'r')

# 将文件内容读取为列表
lines = file.readlines()

# 打印文件内容
for line in lines:
    print(line, end='')  # 去除每行末尾的换行符

# 关闭文件
file.close()

3.写入文件内容（Write to File）：

在Python中，除了使用write() 方法逐个写入数据外，还可以使用writelines() 方法将一个字符串列表写入文件。下面是它们的简要说明和示例用法：

1.方法：write()

write() 方法用于向文件中写入一个字符串。如果文件已存在，写入的内容会覆盖原有内容；如果文件不存在，则会创建新文件。

# 以写入模式打开文件
file = open('example.txt', 'w')

# 使用write()方法写入字符串
file.write('Hello, World!\n')
file.write('This is a new line.\n')

# 关闭文件
file.close()

2.方法：writelines()

writelines() 方法用于向文件中写入一个字符串列表，即将列表中的每个字符串逐行写入文件。如果文件已存在，写入的内容会覆盖原有内容；如果文件不存在，则会创建新文件。

# 字符串列表
lines = ['Line 1\n', 'Line 2\n', 'Line 3\n']

# 以写入模式打开文件
with open('example.txt', 'w') as file:
    # 使用writelines()方法写入字符串列表
    file.writelines(lines)

注意事项：

• write() 方法是将一个字符串写入文件。
• writelines() 方法接受一个字符串列表，并将列表中的每个字符串写入文件，不会在字符串之间添加额外的换行符，需要手动添加。
• 在使用 write()或writelines() 方法写入文件时，需要确保数据的格式正确，特别是换行符等细节。
• 在写入完数据后，务必关闭文件以确保数据被正确保存。
• 使用写入模式'w' 时，如果文件不存在，将会创建新文件。如果文件已存在，写入操作会覆盖原有内容。
• 如果想在文件末尾追加内容而不是覆盖原有内容，可以使用追加模式 'a'或 'a+'。

这些方法都可以用于向文件中写入内容，选择使用哪种方法取决于你的具体需求以及数据的格式。

4.file.seek()

file.seek(offset, whence) 方法用于在文件中移动文件指针的位置。文件指针指示下一次读取或写入操作将从文件的哪个位置开始。这个方法的参数包括：

• offset: 移动的字节数，可以为正数或负数。正数表示向文件末尾方向移动，负数表示向文件开头方向移动。
• whence: 指定基准位置，可以是 0（从文件开头），1（从当前位置），或 2（从文件末尾）。

以下是file.seek() 方法的一些示例用法：

1. 从文件开头移动到指定位置：

with open('example.txt', 'r') as file:
    # 将文件指针移动到第10个字节的位置
    file.seek(10)
    content = file.read()
    print(content)

2.从当前位置向后移动：

with open('example.txt', 'r') as file:
    # 移动文件指针到当前位置的后5个字节
    file.seek(5, 1)
    content = file.read()
    print(content)

3.从文件末尾向前移动：

with open('example.txt', 'r') as file:
    # 移动文件指针到文件末尾前5个字节的位置
    file.seek(-5, 2)
    content = file.read()
    print(content)

4.在读写模式下使用 ：seek()

在读写模式下，使用 seek()可以移动文件指针，并且在读取或写入之前需要确保文件指针的位置是正确的。

with open('example.txt', 'r+') as file:
    # 移动文件指针到文件末尾
    file.seek(0, 2)
    # 在文件末尾追加内容
    file.write('New content added at the end.')
    # 将文件指针移到文件开头以读取文件内容
    file.seek(0)
    content = file.read()
    print(content)

seek() 方法在文件操作中很有用，特别是在需要随机访问文件位置时。确保在使用它时小心处理文件指针的位置，以免引起意外的结果。

5.文件复制：

def copy_file(source_file, destination_file):
    try:
        # 打开源文件进行读取
        with open(source_file, 'rb') as source:
            # 读取源文件内容
            content = source.read()
            
            # 打开目标文件进行写入
            with open(destination_file, 'wb') as destination:
                # 将读取的内容写入目标文件
                destination.write(content)
                
        print(f'File "{source_file}" copied to "{destination_file}" successfully.')

    except FileNotFoundError:
        print(f'Error: File "{source_file}" not found.')
    except Exception as e:
        print(f'An error occurred: {e}')

# 调用函数进行文件复制
copy_file('source.txt', 'destination.txt')

上述示例中，copy_file 函数接受两个参数：source_file 是源文件的路径，destination_file 是要复制到的目标文件的路径。

请注意以下几点：

• 使用 'rb'和 'wb'作为文件打开模式，确保以二进制模式进行读取和写入，以防止在复制过程中对文件内容进行编码和解码。
• 在复制大文件时，可能需要分块读取和写入，以避免一次性加载整个文件内容到内存中。

如果你只想复制文件的内容而不是文件的属性（例如权限、创建日期等），上述方法足够简单有效。如果需要更复杂的复制操作，可能需要使用特定的库，如shutil 模块中的 copy2函数。

6.with语句：

with 语句是 Python 中用于管理资源的一种语法结构，它可以确保在使用资源后正确地释放它们。常见的用法是在文件 I/O、数据库连接、网络连接等需要手动关闭的资源中。

下面是with 语句的一般语法结构：

with expression as variable:
    # 语句块

在这个语法中expression， 是一个表达式，它返回一个实现了上下文管理器协议（Context Manager Protocol）的对象。variable 是一个可选的变量名，用来引用上下文管理器生成的对象。

当with 语句执行时，它会获取上下文管理器生成的对象，并且在进入 with代码块之前调用该对象的 __enter__方法，在退出with 代码块时调用__exit__ 方法。这样就确保了在进入和退出代码块时资源得到正确的管理和清理。

以下是一个使用 with语句处理文件 I/O 的示例：

with open('example.txt', 'r') as file:
    content = file.read()
    print(content)

在这个示例中，open('example.txt', 'r') 返回一个文件对象，它是一个实现了上下文管理器协议的对象。在 with语句中，file 文件对象被赋给变量 。当进入 with代码块时，文件对象的__enter__ 方法被调用，文件被打开并且可以进行读取操作。当退出with 代码块时，文件对象的__exit__方法被调用，文件被关闭，确保了文件资源的正确释放。

使用 with语句可以简化代码，并且确保在使用资源后正确地释放它们，因此是 Python 编程中的一种推荐的做法。