讀寫(xiě)文件是最常見(jiàn)的IO操作驻售。Python內(nèi)置了讀寫(xiě)文件的函數(shù)介评,用法和C是兼容的矢空。
讀寫(xiě)文件前航罗,我們先必須了解一下,在磁盤上讀寫(xiě)文件的功能都是由操作系統(tǒng)提供的屁药,現(xiàn)代操作系統(tǒng)不允許普通的程序直接操作磁盤粥血,所以,讀寫(xiě)文件就是請(qǐng)求操作系統(tǒng)打開(kāi)一個(gè)文件對(duì)象(通常稱為文件描述符)酿箭,然后复亏,通過(guò)操作系統(tǒng)提供的接口從這個(gè)文件對(duì)象中讀取數(shù)據(jù)(讀文件),或者把數(shù)據(jù)寫(xiě)入這個(gè)文件對(duì)象(寫(xiě)文件)缭嫡。
讀文件
要以讀文件的模式打開(kāi)一個(gè)文件對(duì)象缔御,使用Python內(nèi)置的open()
函數(shù),傳入文件名和標(biāo)示符:
>>> f = open('/Users/michael/test.txt', 'r')
標(biāo)示符'r'表示讀妇蛀,這樣耕突,我們就成功地打開(kāi)了一個(gè)文件。
如果文件不存在评架,open()
函數(shù)就會(huì)拋出一個(gè)IOError
的錯(cuò)誤眷茁,并且給出錯(cuò)誤碼和詳細(xì)的信息告訴你文件不存在:
>>> f=open('/Users/michael/notfound.txt', 'r')
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '/Users/michael/notfound.txt'
如果文件打開(kāi)成功,接下來(lái)纵诞,調(diào)用read()
方法可以一次讀取文件的全部?jī)?nèi)容上祈,Python把內(nèi)容讀到內(nèi)存,用一個(gè)str
對(duì)象表示:
>>> f.read()
'Hello, world!'
最后一步是調(diào)用close()
方法關(guān)閉文件。文件使用完畢后必須關(guān)閉雇逞,因?yàn)槲募?duì)象會(huì)占用操作系統(tǒng)的資源,并且操作系統(tǒng)同一時(shí)間能打開(kāi)的文件數(shù)量也是有限的:
>>> f.close()
由于文件讀寫(xiě)時(shí)都有可能產(chǎn)生IOError
茁裙,一旦出錯(cuò)塘砸,后面的f.close()
就不會(huì)調(diào)用。所以晤锥,為了保證無(wú)論是否出錯(cuò)都能正確地關(guān)閉文件掉蔬,我們可以使用try ... finally
來(lái)實(shí)現(xiàn):
try:
f = open('/path/to/file', 'r')
print(f.read())
finally:
if f:
f.close()
但是每次都這么寫(xiě)實(shí)在太繁瑣,所以矾瘾,Python引入了with
語(yǔ)句來(lái)自動(dòng)幫我們調(diào)用close()
方法:
with open('/path/to/file', 'r') as f:
print(f.read())
這和前面的try ... finally
是一樣的女轿,但是代碼更佳簡(jiǎn)潔,并且不必調(diào)用f.close()
方法壕翩。
調(diào)用read()
會(huì)一次性讀取文件的全部?jī)?nèi)容蛉迹,如果文件有10G,內(nèi)存就爆了放妈,所以北救,要保險(xiǎn)起見(jiàn),可以反復(fù)調(diào)用read(size)
方法芜抒,每次最多讀取size個(gè)字節(jié)的內(nèi)容珍策。另外,調(diào)用readline()
可以每次讀取一行內(nèi)容宅倒,調(diào)用readlines()
一次讀取所有內(nèi)容并按行返回list
攘宙。因此,要根據(jù)需要決定怎么調(diào)用拐迁。
如果文件很小蹭劈,read()
一次性讀取最方便;如果不能確定文件大小唠亚,反復(fù)調(diào)用read(size)
比較保險(xiǎn)链方;如果是配置文件,調(diào)用readlines()
最方便:
for line in f.readlines():
print(line.strip()) # 把末尾的'\n'刪掉
file-like Object
像open()
函數(shù)返回的這種有個(gè)read()
方法的對(duì)象灶搜,在Python中統(tǒng)稱為file-like Object祟蚀。除了file外,還可以是內(nèi)存的字節(jié)流割卖,網(wǎng)絡(luò)流前酿,自定義流等等。file-like Object不要求從特定類繼承鹏溯,只要寫(xiě)個(gè)read()
方法就行罢维。
StringIO
就是在內(nèi)存中創(chuàng)建的file-like Object,常用作臨時(shí)緩沖丙挽。
二進(jìn)制文件
前面講的默認(rèn)都是讀取文本文件肺孵,并且是UTF-8編碼的文本文件匀借。要讀取二進(jìn)制文件,比如圖片平窘、視頻等等吓肋,用'rb'
模式打開(kāi)文件即可:
>>> f = open('/Users/michael/test.jpg', 'rb')
>>> f.read()
b'\xff\xd8\xff\xe1\x00\x18Exif\x00\x00...' # 十六進(jìn)制表示的字節(jié)
字符編碼
要讀取非UTF-8編碼的文本文件,需要給open()
函數(shù)傳入encoding
參數(shù)瑰艘,例如是鬼,讀取GBK編碼的文件:
>>> f = open('/Users/michael/gbk.txt', 'r', encoding='gbk')
>>> f.read()
'測(cè)試'
遇到有些編碼不規(guī)范的文件,你可能會(huì)遇到UnicodeDecodeError
紫新,因?yàn)樵谖谋疚募锌赡軍A雜了一些非法編碼的字符均蜜。遇到這種情況,open()
函數(shù)還接收一個(gè)errors
參數(shù)芒率,表示如果遇到編碼錯(cuò)誤后如何處理囤耳。最簡(jiǎn)單的方式是直接忽略:
>>> f = open('/Users/michael/gbk.txt', 'r', encoding='gbk', errors='ignore')
寫(xiě)文件
寫(xiě)文件和讀文件是一樣的,唯一區(qū)別是調(diào)用open()
函數(shù)時(shí)敲董,傳入標(biāo)識(shí)符'w'
或者'wb'
表示寫(xiě)文本文件或?qū)懚M(jìn)制文件:
>>> f = open('/Users/michael/test.txt', 'w')
>>> f.write('Hello, world!')
>>> f.close()
你可以反復(fù)調(diào)用write()
來(lái)寫(xiě)入文件紫皇,但是務(wù)必要調(diào)用f.close()
來(lái)關(guān)閉文件。當(dāng)我們寫(xiě)文件時(shí)腋寨,操作系統(tǒng)往往不會(huì)立刻把數(shù)據(jù)寫(xiě)入磁盤聪铺,而是放到內(nèi)存緩存起來(lái),空閑的時(shí)候再慢慢寫(xiě)入萄窜。只有調(diào)用close()
方法時(shí)铃剔,操作系統(tǒng)才保證把沒(méi)有寫(xiě)入的數(shù)據(jù)全部寫(xiě)入磁盤。忘記調(diào)用close()
的后果是數(shù)據(jù)可能只寫(xiě)了一部分到磁盤查刻,剩下的丟失了键兜。所以,還是用with
語(yǔ)句來(lái)得保險(xiǎn):
with open('/Users/michael/test.txt', 'w') as f:
f.write('Hello, world!')
要寫(xiě)入特定編碼的文本文件穗泵,請(qǐng)給open()
函數(shù)傳入encoding
參數(shù)普气,將字符串自動(dòng)轉(zhuǎn)換成指定編碼。
細(xì)心的童鞋會(huì)發(fā)現(xiàn)佃延,以'w'
模式寫(xiě)入文件時(shí)现诀,如果文件已存在,會(huì)直接覆蓋(相當(dāng)于刪掉后新寫(xiě)入一個(gè)文件)履肃。如果我們希望追加到文件末尾怎么辦仔沿?可以傳入'a'
以追加(append)模式寫(xiě)入。
所有模式的定義及含義可以參考Python的官方文檔尺棋。