python基础学习笔记13：文件读写

python基础学习笔记13：文件读写 文件的概念 1、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。为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。 *** 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。

2、思考：文件 *** 作包含哪些内容呢？

在日常 *** 作中，我们对文件的主要 *** 作：创建文件、打开文件、文件读写、文件备份等等。

3、文件 *** 作的作用

文件 *** 作的作用就是把一些内容(数据)存储存放起来，可以让程序下一次执行的时候直接使用，而不必重新制作一份，省时省力。

七、文件的基本 *** 作 1、文件 *** 作三步走

① 打开文件

② 读写文件

③ 关闭文件

2、open函数打开文件

在Python，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：

f = open(name, mode)
注：返回的结果是一个file文件对象（后续会学习，只需要记住，后续方法都是f.方法()）

• 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)：只读r、写入w、追加a等。

  • r模式：代表以只读模式打开一个已存在的文件，后续我们对这个文件只能进行读取 *** 作。如果文件不存在，则直接报错。另外，r模式在打开文件时，会将光标放在文件的一行。
  • w模式：代表以只写模式打开一个文件，文件不存在，则自动创建该文件。w模式主要是针对文件写入而定义的模式。但是，要特别注意，w模式在写入时，光标也是置于第一行同时还会清空原有文件内容。
  • a模式：代表以追加模式打开一个文件，文件不存在，则自动创建该文件。a模式主要也是针对文件写入而定义模式。但是和w模式有所不同，a模式不会清空文件的原有内容，而是在文件的尾部追加内容。

3、write函数写入文件

基本语法

f.write('要写入的内容，要求是一个字符串类型的数据')

4、close函数关闭文件

基本语法

f.close()

5、入门级案例

# 1、打开文件
f = open('python.txt', 'w')
# 2、写入内容
f.write('人生苦短，我学Python！')
# 3、关闭文件
f.close()

强调一下：中文乱码问题，默认情况下，计算机常用编码ASCII、GBK、UTF-8

6、解决写入中文乱码问题

# 1、打开文件
f = open('python.txt', 'w', encoding='utf-8')
# 2、写入内容
f.write('人生苦短，我学Python！')
# 3、关闭文件
f.close()

7、文件的读取 *** 作

• read(size)方法：主要用于文本类型或者二进制文件（图片、音频、视频…）数据的读取
  • size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size，那么就表示读取文件中所有的数据。

f.read()  # 读取文件的所有内容
f.read(1024)  # 读取1024个字节长度文件内容，字母或数字，一个占1个字节长度。中文utf-8占3个字节长度。

# 1、打开文件
f = open('python.txt', 'r', encoding='utf-8')
# 2、使用read()方法读取文件所有内容
contents = f.read()
print(contents)
# 3、关闭文件
f.close()

• readlines()方法：主要用于文本类型数据的读取。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。

# 1、打开文件
f = open('python.txt', 'r', encoding='utf-8')
# 2、读取文件
lines = f.readlines()
for line in lines:
    print(line, end='')
# 3、关闭文件
f.close()

8、聊聊文件 *** 作的mode模式 模式描述r以只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。这是默认模式。rb以二进制格式打开一个文件用于只读。文件指针将会放在文件的开头。这是默认模式。r+打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。rb+以二进制格式打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。w打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。wb以二进制格式打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。w+打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。wb+以二进制格式打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。a打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。ab以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。a+打开一个文件用于读写。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。文件打开时会是追加模式。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。ab+以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。

虽然mode文件 *** 作模式很多，但是我们只需要记住3个字符即可: r、w、a

• r+、w+、a+，代加号，功能全，既能读，又能写（区别在于指针到底指向不同）
• rb、wb、ab，代b的字符，代表以二进制的形式对其进行 *** 作，适合读取文本或二进制格式文件，如图片、音频、视频等格式
• rb+、wb+、ab+，代加号，功能全，既能读，又能写（区别在于指针到底指向不同）

9、seek函数移动光标

无论是文件读 *** 作，还是写 *** 作。其起始位置都是文件光标决定的：

• r => 文件头
• w => 清空文件内容，指向文件头
• a => 文件尾

光标在刚打开文件时，默认情况下是根据r、w、a模式相关固定的。但是我们可以通过某些方法，人为移动光标。可以通过seek方法实现。

f.seek(offset,whence=0)

# offset：开始的偏移量，也就是代表需要移动偏移的字节数
# whence：给offset参数一个定义，表示要从哪个位置开始偏移；0代表从文件开头开始算起，1代表从当前位置开始算起，2代表从文件末尾算起。

实际工作中，seek主要用于重置光标到起始位置。

f.seek(0)
# 或
f.seek(0, 0)

案例演示

>>> f = open('workfile', 'rb+')
>>> f.write(b'0123456789abcdef')
16
>>> f.seek(5)      # 从0开始向右移动5个字节
5
>>> f.read(1)
b'5'
>>> f.seek(-3, 2)  # 从右向左移动3个字节
13
>>> f.read(1)
b'd'

八、文件备份案例 1、案例需求

需求：用户输入当前目录下任意文件名，完成对该文件的备份功能(备份文件名为xx[备份]后缀，例如：test[备份].txt)。

实现思路：

① 接收用户输入的文件名

② 规划备份文件名

③ 备份文件写入数据

2、代码实现

# 1、接收用户输入的文件名（要备份的文件名）
oldname = input('请输入要备份的文件名称：')  # python.txt
# 2、规划备份文件名（python[备份].txt）
# 搜索点号
index = oldname.rfind('.')
# 返回文件名和文件后缀
name = oldname[:index]
postfix = oldname[index:]
newname = name + '[备份]' + postfix
# 3、对文件进行备份 *** 作
old_f = open(oldname, 'rb')
new_f = open(newname, 'wb')

# 读取源文件内容写入新文件
while True:
    content = old_f.read(1024)
    if len(content) == 0:
        break
    new_f.write(content)
# 4、关闭文件
old_f.close()
new_f.close()