Python小白教学系列 | 文件与IO

绝地灬酷狼 2022-02-23 10:36 524阅读 0赞

## 前言 ##

在变量，序列和对象中储存的数据是暂时的，程序结束后就会丢失。为了能够长时间保存程序中的数据，需要将程序中的数据存放到磁盘文件中。

## 一、基本文件操作 ##

**1、创建和打开文件**

格式：

file = open(filename,arguments)
    
    #参数说明：
    #file : 自定义，打开或创建文件在程序中的体现的形式
    #filename : 写文件的直接路径或相对路径，如果有该文件，打开文件读取内容
    # 当后面接了w,w+,a或者a+时，若没有该文件，则创建文件再打开文件
    #arguments ： 为参数，有r,rb,r+,w,wb,w+,a,ab,a+等

示例：

f = open('file', 'w')	#只写模式打开当前目录下的文件file

**2、关闭文件**

打开文件后，需要及时关闭，以免对文件造成不必要的破坏。

格式：

file.close()		#file为你打开文件时自定义的名字

**3、打开文件时使用with语句**

*推荐：with语句在执行完毕后会自动关闭已经打开的文件*

格式：

with expression as target:
        with-body
    #参数说明：
    #expression：指定一个表达式，可以是打开文件的open()函数
    #target：一个变量，将expression表达式中运行的结果保存到这个变量中
    #with-body：with语句体，一些操作语句

示例：

with open('/mnt/file','r') as f:
        print(f.read())
    
    运行结果：
    人生苦短，我学Python！

**4、写入文件内容**

file.write(string)	#file为你打开文件时自定义的名字
    					#string为写入的字符串

*注意：要想写入信息，需要在打开文件时，指定打开模式为可写！*

*相关参数：*

w ：只写模式打开文件
    w+ ：打开文件后，先清空原有内容，在对此文件有读写权限
    a ：以追加模式打开一个文件（在文件内容的末尾写入）
    a+ ： 以读写模式打开文件（在文件内容的末尾写入）

**5、读取文件**

**a）读取指定字符**

read()

file.read([size])		#file为你打开文件时自定义的名字
    						#[size]为指定要读取的字符个数，如果不写，则读取全部内容

注意：使用**read()方法的前提**是，打开文件时，指定的模式为r（只读）或r+（读写）

*示例:*

with open('/mnt/file','r') as f:
        print(f.read(4))		#读取前4个字节
        						#/mnt/file的内容为：人生苦短，我学Python！
    
    运行结果：
    人生苦短

**使用read（）方法读取文件时，是从文件的开头读取的。使用seek（）方法可以将文件的指针移动到新的位置，结合起来就能根据自己的需求读取文件内容了。**

seek()

file.seek(参数1,参数2)
    #参数说明
    #file：你打开文件时自定义的名字
    #参数1：指定移动字符的个数
    #参数2：指定从什么位置开始计算移动字符的个数
    # 值为0时，表示从文件头开始计算
    # 值为1时，表示从当前位置开始计算
    # 值为2时，表示从文件尾开始计算
    # 参数2不写时，默认为0

*注意：如果打开文件时，没有使用rb模式，则只允许从文件头开始计算相对位置*

*示例：*

with open('message.txt','r') as f:
        print(f.read())
    	f.seek(6)
        print(f.read(13))
    
    运行结果：
    Python的强大，强大到你无法想象！
    的强大，强大到你无法想象！

**b）读取一行**

readline()：每次读取一行

格式：

file.readlline()		#file：你打开文件时自定义的名字

注意：需要指定打开模式为r（只读）或r+（读写）

*示例：*

with open('/mnt/fstab', 'r') as f:
        number = 0
        while True:
            number += 1				#行号
            print(number, f.readline())		#打印每一行的内容
            if f.readline() == "":
                break				#跳出循环
    
    运行结果：
    1 
    
    2 # /etc/fstab
    
    3 #
    
    4 # See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
    
    5 UUID=9c23ef0d-02f7-41d3-adb4-662af3530361 /                       xfs     defaults        0 0
    
    6 UUID=186e4d32-33db-4d1b-9676-b3cce4261d57 swap                    swap    defaults        0 0

**3、读取全部行**

readlines：读取全部行，返回一个字符串列表，每一行的内容为一个元素

file.readlines()		#file：你打开文件时自定义的名字

*注意：需要指定打开模式为r（只读）或r+（读写）*

*示例：*

with open('/mnt/fstab', 'r') as f:
            print(f.readlines())
    
    运行结果：
    ['\n', '#\n', '# /etc/fstab\n', '# Created by anaconda on Sun Mar 3 02:41:05 2019\n', '#\n', "# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'\n", '# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info\n', '#\n', 'UUID=9c23ef0d-02f7-41d3-adb4-662af3530361 / xfs defaults 0 0\n', 'UUID=fbbe7909-955c-48bb-823e-01d4a84f3f9a /boot xfs defaults 0 0\n', 'UUID=186e4d32-33db-4d1b-9676-b3cce4261d57 swap swap defaults 0 0\n']

文件较大时，采用这种方法输出文件的内容会很慢，可以逐行输出：

*示例：*

with open('/mnt/fstab', 'r') as f:
        for line in f.readlines() :
            print(line)

## 二、目录操作（os模块实现） ##

目录也称文件夹，用于分层保护文件。

**1、os 和 os.path 模块**

***注意：不同的操作系统上运行，可能会得到不一样的结果！我以Linux为例***

*导入os模块*

import os
    		#导入os模块后，也可以使用其子模块 os.path

导入os模块后，常用的变量有以下几个：

1）name：用于获取操作系统类型

import os
    
    print(os.name)
    
    运行结果：
    如果是 posix		#表示Linux、Unix或Mac OS操作系统
    如果是 nt		#表示Windows操作系统

2）linesep ：用于获取当前系统上的换行符

import os
    
    print(os.linesep)

3）sep：用于获取当前操作系统所使用的路径分隔符

import os
    
    print(os.sep)
    
    运行结果：
    /

**2、路径**

用于定位一个文件或目录的字符串称为一个路径。

1）相对路径

当前目录：是指当前文件所在的目录，用 **os.getcwd()** 查看

import os
    
    print(os.getcwd())		#输出当前目录
    
    运行结果：
    /root/PycharmProjects/allen/第十四章 文件与IO

相对路径 = 绝对路径 - 当前目录

2）绝对路径

绝对路径是指在使用文件时指定文件的实际路径

格式：

os.path.abspath(要获取绝对路径的相对路径)

示例：

import os
    
    print(os.path.abspath('message.txt'))
    
    运行结果：
    /root/PycharmProjects/allen/第十四章 文件与IO/message.txt

3）拼接路径

如果想要将多个路径拼接到一起组成一个新的路径，可以使用join()函数

格式：

os.path.join(path1,path2,...,path n)

注意，使用join()拼接时，并不会检测路径是否真实存在

示例：

import os
    
    print(os.path.join('/mnt','message.txt','dir'))
    
    运行结果：
    /mnt/message.txt/dir

**3、判断目录是否存在**

格式：

os.path.exists(dir_path)
    
    	#dir_path 为要判断的目录或文件，相对路径/绝对路径都可以
    	#存在 返回 True
    	#不存在 返回 False

示例：

import os
    
    print(os.path.exists('/mnt'))
    print(os.path.exists('/mnt/etc'))
    
    运行结果：
    True		#存在
    False		#不存在

注：还能判断文件是否存在

**4、创建目录**

1）创建一级目录

格式：

os.mkdir('dir_path')
    	#dir_path 为要创建的目录或文件，相对路径/绝对路径都可以

示例：

import os
    
    os.mkdir('/mnt/etc')	#在/mnt下创建etc目录

运行后：  
![在这里插入图片描述][20190408151333791.png]  
2）创建多级目录

格式：

os.makedirs('dir_path')
    	#dir_path 为要创建的目录或文件，相对路径/绝对路径都可以

示例：

import os
    
    os.makedirs('/mnt/一级/二级/三级')

运行后：  
![在这里插入图片描述][20190408151907711.png]

**5、删除目录**

rmdir()：只能删除空目录

格式：

os.rmdir('dir_path')
    	#dir_path 为要删除的目录或文件，相对路径/绝对路径都可以

示例：

import os
    
    if os.path.exists('/mnt/etc') == True:	#判断目录是否存在
        os.rmdir('/mnt/etc')		#删除/mnt/etc目录
    else:
        print('/mnt/etc不存在！')

运行后：

![在这里插入图片描述][20190408152504434.png]

rmtree()：可删除非空目录

import shutil	#Python内置的标准模块shutil的rmtree()函数
    
    shutil.rmtree('/mnt/一级')

运行后：  
![在这里插入图片描述][20190408152909523.png]  
6、遍历目录

格式：

os.walk(top='path')
    	#path : 指定要遍历内容的根目录
    	#返回值：返回一个包含三个元素的元组生成器对象

示例：

import os
    
    tuple=os.walk(top='/home/allen')
    for i in tuple:
        print(i,"\n")
    
    运行部分结果：
    
    ('/home/allen/.mozilla', ['extensions', 'plugins'], [])
    返回值：	元素一				元素二					元素三
      当前遍历的路径（字符串）	当前路径下包含的子目录（列表） 当前路径下包含的文件（列表）
    ('/home/allen/.mozilla/extensions', [], []) 
    
    ...

## 三、高级文件操作 ##

**1、删除文件**

os.remove(file_path)
    		#file_path 为要删除的文件，相对路径/绝对路径都可以

示例：

import os
    
    os.remove('/mnt/file')		#删除/mnt/file文件

运行后：

![在这里插入图片描述][20190408155036792.png]

**2、重命名文件和目录**

格式：

os.rename(file_path_name1,file_path_name2)
    			#file_path_name1 ：为要重命名的文件，相对路径/绝对路径都可以
    			#file_path_name2 ：为要重命名后的文件，相对路径/绝对路径都可以

示例：

import os
    
    name1='/mnt/fstab'
    name2='/mnt/fstab111'
    if os.path.exists(name1) == True:		#判断文件是否存在
        os.rename(name1,name2)				#重命名
        print(name1+'已重命名为'+name2)
    else:
        print(name1+'不存在！')
    
    运行结果：
    /mnt/fstab已重命名为/mnt/fstab111

![在这里插入图片描述][20190408160044340.png]  
**注意：  
rename()函数也能重命名目录，不过是最后一级目录名称**

**3、获取文件基本信息**

stat() 函数可以获取以下文件信息：  
1）文件的最后一次访问时间----st\_atime  
2）最后一次修改时间-------------st\_mtime  
3）文件大小(单位为字节)--------st\_size  
4）设备名-----------------------------st\_dev  
5）用户ID-----------------------------st\_uid  
6）组ID--------------------------------st\_gid  
7）硬链接号（被连接数）------st\_nlink  
8）索引号----------------------------st\_ino

格式：

os.stat(file_path)
    		#file_path 为要获取信息的文件，相对路径/绝对路径都可以

示例：

import os
    
    if os.path.exists('/mnt/fstab111') == True:
        f=os.stat('/mnt/fstab111')
        print('/mnt/fstab111大小为',f.st_size,'B')
    else:
        print('/mnt/fstab111不存在！')
    
    运行结果：
    /mnt/fstab111大小为 501 B

![在这里插入图片描述][20190408162151715.png]

[20190408151333791.png]: /images/20220223/f34f3bb9b37440d594a8fef5d65e9b40.png
[20190408151907711.png]: /images/20220223/3c768b6d4b394d13a396a08fc36466ee.png
[20190408152504434.png]: /images/20220223/b2ca019d77994db785dc19548dbf96cf.png
[20190408152909523.png]: /images/20220223/1594d1bc7bad42f98be4c4320bdda9c4.png
[20190408155036792.png]: /images/20220223/f1d471c03b054c81b0a0a5459cca5825.png
[20190408160044340.png]: /images/20220223/398323b74bd34934a0349ada54621969.png
[20190408162151715.png]: /images/20220223/7d49215ed7b84344bf270521b4e9aa62.png