我爱学 Python 之文件

读取文件

假设你已经在某个文件夹下创建了 “test.txt” 文件，且里面有一些内容，那你在当前位置输入 Python3，进入到交互模式，然后执行下面的操作：

>>> f = open('test.txt')
>>> for line in f:
...    print(line)
...
My name is Rocky

I love Python

这里提醒大家注意一下，如果是在该文件所在的位置启动的 Python 交互模式，那么按照上面的方法 open(‘test.txt’) 打开文件，这意味着 test.txt 是在当前文件夹下的，如果要打开其它文件夹下的文件，要使用相对路径或者绝对路径来表示，从而让 Python 能找到那个文件。

看上面的例子，open() 一个文件，即生成了一个对象，把这个对象赋值给变量 f，从而让变量 f 和文件对象之间建立了引用关系，接下来用 for 循环读取文件中的内容，把读到的文件中的每行赋值给变量 line （这里的每行可以看作是对象），从打印的结果看，每一行与你读取的文件的每一行是相同的。

如果你做完了上述操作，那么请看下面的操作：

>>> for line1 in f:
...    print(line1)
...
>>>

你会奇怪的发现，竟然什么也没有，是不是出错了？其实并没有，因为之前已经读取过一次文件的内容了，并且到了文件的末尾，再重复操作，就要从文章的末尾开始读了，当然就没有什么东西了，在 Python 中并不会认为这是错误。如果你想再次读取的话，请重新 open() 一下文件。

创建文件

读文件只是针对文件的操作之一，还有创建文件。

在上面读文件的时候，我们打开的是一个已经存在的文件，那么如何创建一个新文件呢？请看下面的操作：

>>> new_file = open('new.txt','w')
>>> new_file.write('this is a new file')
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>>> new_file.close()

new_file = open(‘new.txt’,’w’) 意味着在当前的目录下创建了一个名为 new_file 的文件，该文件为 “w” 打开模式。

new_file.write('this is a new file’) 则是向已建立的新文件中写入 “this is a new file”，并且返回的是写入字符串的长度。

new_file.close() 则是关闭当前文件，然后将写入的话保存到文件中。

由上面的例子我们可以看出，创建文件我们同样用的是 open() ，但是多了个 “w” ，这是告诉 Python 用什么模式打开文件。在 Python 中，可以用很多不同的模式打开文件，请看下图（截图来自菜鸟教程）：



从上图中可以看出，不同的模式下打开文件可以进行不同的读写操作，如果什么都不写的话，默认为以只读（r）的方式打开文件。

使用 with 自动关闭文件

在前面的操作中我们可以看到，在对文件进行写操作之后，要执行关闭文件的操作，执行关闭文件的操作是为了将写入的内容保存到文件中，如果不进行 close() 操作的话，那么新写入的内容将不会被保存。

Python 早就知道会有很多马大哈们会忘记 close(）的操作，所以它创建了一种简单的方法，这就是 with，它会实现自动关闭文件，看！Python 是多么的人性化！请看下面的操作：

>>> new_file.close()
>>> with open('new.txt','a') as f:
...     f.write(‘\nwith is good good good.')
...
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在这里 with 其实是要发起一个语句的，这里兼具了后面我会讲的 try/finally，即可以在遇到异常的时候发出提醒，此处暂时先不讲，等以后我再细说，我们先学会用 with。

>>> with open('new.txt') as f:
...    print(f.read())
...
this is a new file
with is good good good.

看吧，在 with 中我们可以放轻松的扔掉 close 了，上面例子中用到的 read() 方法，在明天的文章中我会讲到。

文件的属性

很多时候，我们需要获取一个文件的有关属性，比如文件的创建日期，修改日期等等，在 Python 中有一个专门针对时间设计的模块 -- time。请看下面的操作：

>>> import time
>>> time.localtime()
time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=7, tm_mday=25, tm_hour=21, tm_min=49, tm_sec=32, tm_wday=2, tm_yday=206, tm_isdst=0)

其实还有一种办法可以查看文件的这些属性，就是 os 模块里的 stat，在这里我就是提一嘴，之后讲到 os 模块的时候再仔细说。

读取文件的内容

因为文件的对象是可迭代的，所以能够用open() 打开文件，所以用 for 循环可以将文件的内容读出来。我在前面的文章说过，可以用 dir() 查看文件对象的属性和方法，当你看了以后你会发现有 3 个方法 read / readline / readlines，单单从名称上看，它们应该和读有关系，事实上确实是这样的，但是它们 3 个又有些微的差别。

1.read()

文件对象的 read() 方法，其实完整的写出来其实是 read( size )，只不过里面的参数可以省略，如果不省略，则读取文件中的 size 个字符并返回一个字符串；如果省略的话，则读取文件对象的字符知道 EOF，EOF == End - of - file。

>>> f = open('new.txt')
>>> f.read(10)
'this is a '
>>> f.read()
'new filewith is good good good.’

如果你是按照上述的例子依次进行操作的，就会在 f.read() 后出现上述的结果，这主要是因为在前面已经 read(12) 了，指针已经移动到了第 12 个字符后面。

2.readline() & readlines()

readline() 就是它表面的意思，逐行读取文件的内容。

>>> f = open('new.txt')
>>> f.readline()
'this is a new filewith is good good good.'
>>> f.readline()
''

每次执行 readline() 的时候它只读一行，直到最后一行，如果还执行 readline() 的话，它不会报错，返回的是空字符串。

同样也是有 readline(size) 的，如果给 readline(size) 参数，则读取相应行的 size 个字符，有兴趣的可以自己试一下。

还有一个是 readlines()，它的作用是将文件中各行读出来，放到一个列表中返回。

>>> f = open('test.txt')
>>> f.readlines()
['My name is Rocky\n', 'I love Python’]

既然返回的是一个列表，那么就能用 for 循环读取列表元素，再观察一下可以发现，列表中的每个元素都是文件的一行，并且是字符串。

>>> f = open('test.txt')
>>> for line in f.readlines():
...    print(line)
...
My name is Rocky

I love Python

这个是不是让你觉得和上面文件的 for 循环很类似？

>>> f = open('test.txt')
>>> for line in f:
...    print(line)
...
My name is Rocky

I love Python

乍一看两种方式好像没有什么区别，其实这两种方式是不同的。在 for line in f 中，并没有将文件中所以的行都读入内存，而 for line in f.readlines() 中先执行了 f.readlines(),在内存中有一个列表，列表中包含了所有文件的行，这就是两种方式的区别。

大文件的读取

上面的三个读取文件内容的方法 read 和 readlines 都是一次性将全部的内容读入内存，如果文件不是很大的话，这种做法能够保证读取的速度，但是如果文件内容很大，大到差不多内存那么大或者更大的时候，就不能这么做了。但是 Python 早就替你考虑到了，Python 中有一个 fileinput 模块，可以使用它来操作。

>>> import fileinput
>>> for line in fileinput.input('test.txt'):
...    print(line,end = '')
...
My name is Rocky
I love Python

因为我没有大的文件，只是为了演示一下这个模块的用法，对于这个模块更多的内容，可以在交互模式下用 dir() 去查看。

seek

不知道你有没有奇怪过在之前的演示中，每次都要做 f = open(‘***’) 类似的操作，否则就会出现下面的情况：

>>> f = open('test.txt')
>>> for line in f:
...    print(line)
...
My name is Rocky

I love Python
>>> for line in f:
...    print(line)
...
>>>

是不是发现，当我们第二次循环文件的时候，既没有报错，也没有显示文件的内容，类似的现象在前面的 readline 中也出现过，这是因为读取文件的时候，有指针随着运动，当读取结束时，指针就到了相应的位置。

当指针结束运动时，可以使用 tell() 告诉我们当前指针的位置。

>>> f = open('test.txt')
>>> f.readline()
'My name is Rocky\n'
>>> f.tell()
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现在我们来看 seek() 的能力，它能够根据偏移量来移动指针。

>>> f.seek(0)
0

上面的意思是将指针移动到文件的开始，如果用 f.readline() 读取的话，现在输出的应该是文件的第一行：

>>> f.readline()
'My name is Rocky\n’

其实还可以操纵指针到任何一个位置，请看下面的操作：

>>> f.seek(10)
10
>>> f.tell()
10

f.seek(10) 就是将位置定位到从开头算起到第 10 个字符后面，这时候如果使用 readline 的话，读取的是从当前位置到行末的字母。

写在之后

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