快捷導(dǎo)航

深入解讀Python如何進(jìn)行文件讀寫

更新時(shí)間：2021年10月25日 09:27:04 作者：微小冷

文件的作用就是把一些存儲(chǔ)存放起來(lái),可以讓程序下一次執(zhí)行的時(shí)候直接使用,而不必重新制作一份,省時(shí)省力，本文將帶你了解通過python如何進(jìn)行文件的讀寫操作

open

Python提供了非常方便的文件讀寫功能，其中open是讀寫文件的第一步，通過open讀寫文件的方式和把大象裝冰箱是一樣的

f = open("test.txt",'w')    #第一步，把冰箱門(文件)打開
f.write("this is content")  #第二步，把大象(文件內(nèi)容)裝進(jìn)去
f.close()                   #第三步，把冰箱門關(guān)上，否則大象可能會(huì)跑掉

open的定義方式為

file=open(path,mode='r',buffering=-1,encoding=None)

其中，

path為文件路徑
mode為讀取模式，默認(rèn)為r，即只讀模式。
buffering為緩沖區(qū)，由于內(nèi)存的讀寫速度快于外設(shè)，所以大部分情況不用設(shè)，即不大于0。
encoding為編碼方式
最后，輸出的file是一個(gè)文件對(duì)象。

其中，mode包括以下幾種

	r	r+	w	w+	a	a+
b	rb	rb+	wb	wb+	ab	ab+

其中，b表示二進(jìn)制，r表示讀，w表示寫，a表示追加。無(wú)論什么模式，有+則意味著可讀可寫。寫入一般會(huì)覆蓋原文件，追加則在原文件尾部開始寫。如果文件不存在，w, w+, a, a+, wb會(huì)創(chuàng)建新文件。

文件對(duì)象

通過open創(chuàng)建的文件對(duì)象，除了用于關(guān)閉文件的close之外，有兩組最常用的函數(shù)，即代表讀寫的read和write，分別用于讀寫，其區(qū)別如下


read	write	讀寫整個(gè)文件 read(size)可讀取size大小的文件
readline		每次讀一行由于write直接輸入字符串，故不必設(shè)置writeline
readlines	writelines	前者按行讀取文件，并存入一個(gè)字符串列表 writelines將一個(gè)字符串列表的形式寫入文件

例如

>>> f = open('test.txt','w')
>>> f.writelines(['a','b','c\n','d'])
>>> f.close()
>>> f = open('test.txt','r')
>>> f.readlines()
['abc\n', 'd']      #在寫lines的時(shí)候，并不會(huì)自動(dòng)添加\n
>>> f.close()

根據(jù)我電腦的性能，讀取500M的txt就要超過1s，讀取2G的文件多半要報(bào)錯(cuò)。這個(gè)時(shí)候需要通過seek函數(shù)來(lái)指定偏移量，然后在偏移處的位置對(duì)文件進(jìn)行讀寫操作。其輸入為f.seek(offset,whence=0)

其中

offset為偏移量
whence為偏移方式，為0時(shí)表示絕對(duì)定位；為1時(shí)表示相對(duì)定位；為2表示從末尾定位。

從seek的視角來(lái)看，open文件時(shí)，如果用了w，則代表seek(0)，如果用了a，則代表seek(0,2)。

通過tell可以返回當(dāng)前偏移量，相當(dāng)于seek的對(duì)偶函數(shù)。

在對(duì)文件操作結(jié)束后，需要使用f.close()將緩存中的字符串寫入硬盤；如果害怕發(fā)生意外，可以用f.flush()強(qiáng)制寫入。

此外，文件對(duì)象的成員變量如下

name	mode	encoding	error	closed	buffer
文件名	讀寫模式	編碼方式	錯(cuò)誤模式	是否已經(jīng)關(guān)閉	緩沖區(qū)

此外還有三個(gè)判定函數(shù)

`readable()`	`writable()`	`seekable`
是否可讀	是否可寫	可否指定偏移量

with … as表達(dá)式

在寫入文件時(shí)，如果忘了close或者flush，那么可能還有一些數(shù)據(jù)留在內(nèi)存中，從而導(dǎo)致我們得到的文件是殘缺的。

with as表達(dá)式可以通過調(diào)用對(duì)象中的__enter__方法和__exit__方法，來(lái)更加智能地調(diào)用close，從而免除了忘寫close的麻煩。其調(diào)用方法為

with open('text.txt','w') as f:
    f.write("12345")

查看file.py，其__exit__函數(shù)正是close:

def __enter__(self):
    return self

def __exit__(self, type, value, traceback):
    self.close()

底層實(shí)現(xiàn):os.open

open是非常方便的函數(shù)，但開銷也很大，畢竟直接返回了一個(gè)文件對(duì)象。相比之下，其底層實(shí)現(xiàn)os.open返回的是一個(gè)整型的文件ID，對(duì)于在速度上有要求的頻繁的文件讀寫操作，可以考慮使用。

os中，打開一個(gè)文件的方法為

fd = os.open(path, flags, mode=511, dir_fd=None)

其中，

path為文件路徑
flags為打開標(biāo)志，例如os.O_RDONLY代表只讀、os.O_WRONLY代表只寫
mode表示文件權(quán)限，例如777代表任何人可讀可寫可執(zhí)行；511代表文件創(chuàng)建者可讀可執(zhí)行，其他人只可讀，這屬于Linux的內(nèi)容，日后可專門在Linux里說(shuō)。
dir_fd表示相對(duì)路徑的規(guī)則，為自定義函數(shù)，比較少用。
最后，輸出的fd是某個(gè)文件的標(biāo)識(shí)。

其中，mode的取值可見于deepin和windows的手冊(cè)，常用的標(biāo)志如下，多個(gè)標(biāo)志可通過|疊加，這一股濃郁的C風(fēng)確認(rèn)來(lái)自操作系統(tǒng)無(wú)疑了。

os.open	open	os.open	open
os.O_RDONLY	‘r'	os.O_WRONLY	‘w'
os.O_RDWR	‘r+'	os.O_APPEND	‘a(chǎn)'
os.O_CREAT	創(chuàng)建并打開

其中相關(guān)的函數(shù)還有：

`os.fdopen(fd, mode, bufsize)`	通過fd創(chuàng)建一個(gè)文件對(duì)象，并返回這個(gè)文件對(duì)象
`os.read(fd, n)`	從fd 中讀取最多 n 個(gè)字節(jié)并返回，如果fd對(duì)應(yīng)文件已達(dá)到結(jié)尾, 則返回空串。
`os.write(fd, str)`	將`str`寫入fd，返回實(shí)際寫入的字符串長(zhǎng)度
`os.fsync(fd)`	強(qiáng)制將fd所對(duì)應(yīng)的文件寫入硬盤
`os.close(fd)`	關(guān)閉fd
`os.dup(fd)`	復(fù)制fd
`os.dup2(fd, fd2)`	將fd1所對(duì)應(yīng)的文件復(fù)制給fd2
`os.fstat(fd)`	返回fd的狀態(tài)
`os.ftruncate(fd, length)`	裁剪fd, `length`不大于文件尺寸
`os.isatty(fd)`	如果fd已經(jīng)打開，同時(shí)與tty(-like)設(shè)備相連，則返回True, 否則False。
`os.lseek(fd, pos, how)`	設(shè)置fd當(dāng)前位置為pos, how為修改方式，等同于前文中的`whence`