文件操作

一、文件的作用

• 把一些长期存储存放起来，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
  • 持久化储存数据

二、文件的打开与关闭

1. 文件操作流程

1. 打开文件，或者新建立一个文件
2. 读/写数据
3. 关闭文件

2. 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：

• 文件变量 = open(文件名字，访问模式)

  • 注意：文件名字，访问模式都是字符串格式

示例如下：

# 'w': 只写方式打开文件，文件不存在创建，文件存在，清空文件内容
f = open('xxx.txt', 'w')

说明:

访问模式	说明
r	只用于读取, 默认模式。文件不存在,会报错。
w	只用于写入。文件存在则先清空内容, 文件不存在，创建新文件。

3. 关闭文件

3.1 手动关闭文件

• 关闭文件，为了释放资源
• 语法格式：文件变量.close()

示例如下：

# 'w': 只写方式打开文件，文件不存在创建，文件存在，清空文件内容
f = open('xxx.txt', 'w')

# 关闭文件，为了释放资源
# 文件变量.close()
f.close()

3.2 自动关闭文件

with open("123.txt", "w") as f:
    pass  # 执行完缩进代码, 会自动关闭文件

三、文件的读写

1. 写数据

• 使用 write() 可以完成向文件写入数据
• 语法格式：文件变量.write(所需的内容)

示例代码：

# 1. 打开文件，只写方式打开
f = open('xxx.txt', 'w')


# 2. 写文件
# 写文件格式：文件变量.write(所需的内容)
f.write('hello abc')
f.write(' hello python')

# 3. 关闭文件
f.close()

2. 读数据

2.1 read

• 格式语法：

  内容变量 = 文件变量.read(n)

  • n 为读取的字符数，不设置则全部读取

案例演练：

• xxx.txt文件内容如下：

  hello abc hello python

• 示例代码：

# 1. 打开文件，只读方式打开，'r'
# 'r'： 打开文件，必须存在，不存在，报错崩溃
f = open('xxx.txt', 'r')

# 2. 读取文件内容
# 格式： 内容变量 = 文件变量.read(读取的长度)
#       如果read的长度不指定，默认读取全部

ret = f.read(4)  # 读取4个字符
print(ret)

# 下次，继续接着上一次的位置
ret = f.read(7)  # 接着读取7个字符
print(ret)

ret = f.read()  # 接着读取剩下所有个字符
print(ret)

# 3. 关闭文件
f.close()

2.2 readlines

• readlines() 一次全部读出，读取所有的行，按行作为分隔条件，返回列表 (每行内容是一个元素)
• 语法格式：内容列表变量 = 文件变量.readlines()

案例演练：

• xxx.txt文件内容如下：

  hello abc
  hello python
  hello mike

• 示例代码：

# 1. 打开文件，只读方式打开，'r'
# 'r'： 打开文件，必须存在，不存在，报错崩溃
f = open('xxx.txt', 'r')

# 2. 读取文件内容
# readlines: 读取所有的行，按行作为分隔条件
# 格式：内容列表变量 = 文件变量.readlines()
content_list = f.readlines()
# '\n'换行符，代表换行
print(content_list)

# 通过for取出列表的所有元素
for v in content_list:
    print(v)

# 3. 关闭文件
f.close()

2.3 readline

• readline() 每次读取一行数据
• 语法格式：内容变量 = 文件变量.readline()

案例演练：

• xxx.txt文件内容如下：

  hello abc
  hello python
  hello mike

• 示例代码：

# 1. 打开文件，只读方式打开，'r'
# 'r'： 打开文件，必须存在，不存在，报错崩溃
f = open('xxx.txt', 'r')

# 2. 读取文件内容
# readlines： 读取所有的行
# readline:   一次读取一行
# readline格式：内容变量 = 文件变量.readline()
content = f.readline()
print(content)

content = f.readline()
print(content)

content = f.readline()
print(content)

# 3. 关闭文件
f.close()

四、打开文件详解

1. 访问模式说明

访问模式	说明
r	只用于读取, 默认模式。文件不存在,会报错。
w	只用于写入。文件存在则先清空内容, 文件不存在，创建新文件。
a	只用于写入。文件存在则追加内容, 文件不存在，创建新文件。
r+	用于读写。文件不存在,会报错。
w+	用于读写。文件存在则先清空内容, 文件不存在，创建新文件。
a+	用于读写。文件存在则追加内容, 文件不存在，创建新文件。
rb	二进制格式的只读操作。后续网络课程中具体讲解。
wb	二进制格式的只写操作。后续网络课程中具体讲解。
ab	二进制格式的追加操作。后续网络课程中具体讲解。

1.1 只读方式打开文件

• 只读方式打开文件，文件不存存在，报错

示例代码：

# 'r'，只读方式打开文件，文件不存存在，报错
f = open('abc.txt', 'r')

f.close()

1.2 只写方式打开文件

• 只写方式打开文件，文件不存在新建，文件存在清空文件内容

示例代码：

# 'w'，只写方式打开文件，文件不存在新建，文件存在清空文件内容
f = open('abc.txt', 'w')

f.close()

1.3 追加方式打开文件

• 追加方式打开文件，文件不存在新建，文件存在写光标则放在文件末尾，写数据直接写在文件末尾
  • 注意：追加方式打开文件，不会清空文件内容

案例演练：

• abc.txt文件内容如下：

  hello abc
  hello python
  hello mike

• 示例代码：

# 1. 'a'，追加方式打开文件
f = open('abc.txt', 'a')

# 2. 写数据
f.write('^_~')

# 3. 关闭文件
f.close()

2. 打开文件路径说明

2.1 open第一个参数说明

• open 第一个参数，实际上是 路径 + 文件名
• 路径主要分为：绝对路径和相对路径

2.2 绝对路径和相对路径

• 绝对路径：是指文件在硬盘上真正存在的路径，是电脑完整的路径

  • 如 windows 平台下：E:\Code\PyCode

  • 注意：写代码的时候，windows下路径的 \ 需要改为 \\ 或者改为 /

    'E:\\Code\\PyCode\\abc.txt'
    'E:/Code/PyCode/abc.txt'    # 推荐这种写法

  • 一般而言，写程序很少使用到绝对路径，因为程序在本机运行可以找到这个绝对路径，但是，把程序拷贝给别人运行，别人电脑不一定有这个路径

• 相对路径：相对于自己的目标文件位置

• 1.txt`：等价于`./1.txt`，当前路径下的`1.txt
  ../1.txt: 上一级路径下的1.txt

五、应用：文件备份案例

1. 功能演示

• 输入文件的名字，然后程序自动完成对文件进行备份

2. 示例代码

"""
a. 输入需要拷贝的文件名 old_file_name = input()
b. 找文件名字右边的第一个点，通过切片组装成： 旧文件名[备份].后缀

1. 只读方式打开源文件(旧文件)
2. 只写方式打开新的备份文件(新文件)
3. while True:
    4. 一次读取一点源文件的内容
    5. 如果读取的内容，往写文件中写
    6. 如果没有读到内容，文件已经读取完毕，break跳出循环
7. 关闭文件
"""

# a. 输入需要拷贝的文件名 old_file_name = input()
old_file_name = input('输入需要拷贝的文件名: ')

# b. 找文件名字右边的第一个点，通过切片组装成： 旧文件名[备份].后缀
# 找文件名字右边的第一个点，rfind， r为right, 从右往左找
pos = old_file_name.rfind('.')
new_file_name = old_file_name[0:pos] + '[备份]' + old_file_name[pos:]

# 1. 只读方式打开源文件(旧文件)，加上'b'选项，二进制的意思，为了处理任何类型的文件
src_f = open(old_file_name, 'rb')

# 2. 只写方式打开新的备份文件(新文件)，加上'b'选项，二进制的意思，为了处理任何类型的文件
dst_f = open(new_file_name, 'wb')

# 3. while True:
while True:
    # 4. 一次读取一点源文件的内容
    ret = src_f.read(1024)
    # 5. 如果读取的内容，往写文件中写
    if ret:
        dst_f.write(ret)
    # 6. 如果没有读到内容，文件已经读取完毕，break跳出循环
    else:
        break


# 5. 关闭文件
src_f.close()
dst_f.close()

六、文件的相关操作

1. 文件的相关操作

有些时候，需要对文件进行重命名、删除等一些操作，Python的 os 模块中都有这么功能

操作流程：

# 1. 导入模块，只需导入一次即可
import os
# 2. 使用os中的方法，完成功能
os.方法名()

1.1 文件重命名

• os模块中的rename()可以完成对文件的重命名操作
• 语法格式：os.rename(旧的文件名，新的文件名)

import os

os.rename("毕业论文.txt", "毕业论文-最终版.txt")

1.2 删除文件

• os模块中的remove()可以完成对文件的删除操作，不能删除文件夹
• 语法格式：os.remove(待删除的文件名)

import os

os.remove("毕业论文.txt")

1.3 创建文件夹

• 创建文件夹，只能创建文件夹，不能创建普通文件
• 语法格式：os.mkdir(文件夹的名字)

import os

os.mkdir("张三")

1.4 删除空文件夹

• 删除文件夹，只能删除空的文件夹
• 语法格式：os.rmdir(待删除文件夹的名字)

import os

os.rmdir("张三")

1.5 获取当前目录

• 获取当前工作的路径
• 语法格式：路径变量 = os.getcwd()

import os

work_path = os.getcwd()
print(work_path)

1.6 改变默认目录

• 改变默认目录，切换指定的路径
• 语法格式：os.chdir(改变的路径)

import os

os.chdir("../")  # 切换到上一级路径

1.7 获取目录列表

• 获取某个目录的文件信息，获取文件夹或文件的名字

• 语法格式：

  目录列表变量 = os.listdir(指定某个目录)

  • 如果不指定目录，默认当前路径

import os

temp_list = os.listdir()  # 获取当前目录下的文件信息
print(temp_list)

1.8 判断文件是否存在

• 语法格式：

  os.path.exists(需要判断的文件)

  • 如果文件存在返回True，如果文件不存在返回False

import os

ret = os.path.exists('1.txt')
print(ret)

2. 应用：批量修改文件名

示例代码

"""
1. 获取pytest的目录信息，返回文件名的列表
2. 切换到目标路径
3. for遍历文件名的列表取出某个元素
4. 对这个元素重命名
"""
import os

# 1. 获取pytest的目录信息，返回文件名的列表
name_list = os.listdir('pytest')
# print(name_list)

# 2. 路径切换
os.chdir("pytest")

# 3. for遍历取出文件名的列表某个元素
for name in name_list:
    # print(name)
    # 4. 对这个元素重命名
    new_name = '[黑马出品]-' + name
    os.rename(name, new_name)

七、文件版学生名片管理系统

1. 字符串、容器类型相互转换

函数	说明
str(容器变量)	将 容器变量 转换为一个字符串
eval( 字符串内容 )	返回传入字符串内容的结果，字符串里面看到像是什么，就转换成什么

示例代码：

# 列表
user_list = [{'name': 'mike', 'age': 34, 'tel': 110},
             {'name': 'yoyo', 'age': 30, 'tel': 120}]

# 列表转字符串
temp_str = str(user_list)
print(temp_str, type(temp_str))

# 字符串
my_str = "[{'name': 'mike', 'age': 34, 'tel': 110}, {'name': 'yoyo', 'age': 30, 'tel': 120}]"

# 字符串转列表
# eval()， 看到像什么，就转换什么
my_list = eval(my_str)
print(my_list, type(my_list))

运行结果：

[{'name': 'mike', 'age': 34, 'tel': 110}, {'name': 'yoyo', 'age': 30, 'tel': 120}] 
[{'name': 'mike', 'age': 34, 'tel': 110}, {'name': 'yoyo', 'age': 30, 'tel': 120}] 

2. 文件版学生名片管理系统

2.1 保存数据

def save_info():
    """名片信息保存到文件"""
    # 1. 通过with打开文件，自动处理关闭
    with open('stu.txt', 'w') as f:
        # 2. 将列表转换为字符串后，再往文件中写
        f.write(str(user_list))

2.2 读取数据

def load_info():
    """加载数据"""
    # 1 判断文件是否存在，不存在，中断函数
    # 文件开头需要 import os
    if not os.path.exists('stu.txt'):
        print('文件不存在，无法加载')
        return

    # 2 文件存在的时候，加载数据
    # 2.1 通过with打开文件，只读方式打开文件
    with open('stu.txt', 'r') as f:
        # 2.2 文件变量.read()读取所有内容，返回内容是字符串类型
        content = f.read()
        # 2.3 global 声明user_list全局变量
        global user_list
        # 2.4 把读取内容通过eval转换成列表，给全局变量的列表赋值
        user_list = eval(content)
        print('数据成功加载')