Python 文件操作基础

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Python 文件操作基础

在这篇将详细介绍如何打开文件、读写文件，以及如何处理文件操作中的异常。

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1. 打开文件：open()

open() 函数用于打开文件，并返回一个文件对象，你可以通过这个对象操作文件内容。打开文件时，需要指定文件路径和操作模式。

语法：

file_object = open(file_path, mode)

常见操作模式：

模式	描述
'r'	读取文件（默认模式），文件必须存在。
'w'	写入文件，如果文件存在则清空内容；如果文件不存在则创建。
'a'	追加模式，将新内容添加到文件末尾。
'b'	二进制模式，用于操作非文本文件（如图片、音频）。
'rb'	以二进制模式读取文件。
'wb'	以二进制模式写入文件。

示例：打开文件用于读取：

file = open('example.txt', 'r')  # 打开文件用于读取
print(file.read())               # 打印文件内容
file.close()                     # 关闭文件

注意：如果忘记关闭文件，可能会占用系统资源或导致数据未及时写入磁盘。

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2. 使用 with 语句自动管理文件

使用 with 语句打开文件时，Python 会在代码块结束后自动关闭文件，避免忘记调用 close()。

读取文件内容：

with open('example.txt', 'r') as file:
    content = file.read()  # 读取整个文件内容
    print(content)  # 打印文件内容

写入文件内容：

with open('example.txt', 'w') as file:
    file.write('Hello, Python!\n')  # 写入一行文本

追加内容：

with open('example.txt', 'a') as file:
    file.write('This is a new line.\n')  # 在文件末尾追加一行

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3. 读取文件的不同方式

Python 提供了多种读取文件内容的方式，适用于不同的场景。

方法	描述	示例
read()	读取整个文件内容为字符串	content = file.read()
readline()	读取文件的一行内容	line = file.readline()
readlines()	读取所有行并返回列表	lines = file.readlines()

示例：逐行读取文件：

示例1

with open('example.txt', 'r') as file:
    for line in file:
        print(line.strip())  # 去除换行符并打印每一行

示例2

with open('example.txt', 'r') as file:
    while True:
        line = file.readline()  # 读取一行
        if not line:  # 如果是空字符串，说明文件结束
            break
        print(line.strip())  # 打印当前行内容

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小提示: 如果是在某系统使用 ~/xxx.txt情况 , ~ 符号（代表用户的主目录）通常不会直接在文件路径中被识别, 通过下面的方案改进

import os
path = os.path.expanduser("~/xxx.txt")
with open(path, 'r') as file:
    ......

4. 文件异常处理

文件操作中可能会遇到错误，例如文件不存在或没有权限。我们可以使用 try-except 语句来捕获这些异常，避免程序崩溃。

常见异常：

• FileNotFoundError：文件不存在。
• PermissionError：没有权限访问文件。

示例：捕获文件异常：

try:
    with open('nonexistent.txt', 'r') as file:
        content = file.read()
        print(content)
except FileNotFoundError:
    print("错误：文件不存在。请检查路径。")
except PermissionError:
    print("错误：没有权限读取该文件。")
except Exception as e:
    print(f"发生了其他错误：{e}")

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5. 二进制文件操作

对于非文本文件（如图片或音频），需要以二进制模式读取和写入。

示例：读取二进制文件：

with open('image.jpg', 'rb') as file:
    data = file.read()
    print(data[:10])  # 打印前10个字节的数据

示例：写入二进制文件：

with open('copy.jpg', 'wb') as file:
    with open('image.jpg', 'rb') as src:
        file.write(src.read())  # 复制图片

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6. 文件路径说明

在 open() 中，文件路径可以是绝对路径或相对路径：

• 绝对路径：从根目录开始的完整路径。
  示例：open('/Users/user/documents/file.txt', 'r')

• 相对路径：相对于当前工作目录的路径。
  示例：open('file.txt', 'r')

如果路径中有中文或空格，可以使用原始字符串（r''）避免转义错误：

with open(r'C:\用户\文档\文件.txt', 'r') as file:
    print(file.read())

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7. 总结

常见的文件操作步骤：

1. 使用 open() 或 with 语句打开文件。
2. 选择合适的读取或写入模式（'r'、'w'、'a' 等）。
3. 使用 read()、write()、readlines() 等方法进行操作。
4. 如果使用 open()，操作完成后要调用 close() 关闭文件。
5. 使用 try-except 捕获文件操作中的异常。

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完整代码示例：

try:
    with open('example.txt', 'r') as file:
        print("文件内容：")
        print(file.read())
except FileNotFoundError:
    print("文件不存在，请检查路径。")
except PermissionError:
    print("没有权限访问该文件。")
except Exception as e:
    print(f"发生了未知错误：{e}")

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8. 小贴士

• 文件操作要小心：写入模式 'w' 会清空文件内容，请确认无误后再使用。
• 处理换行符：读取文本时，可以使用 strip() 去除多余的换行符。
• 二进制操作：当处理图片、音频等非文本文件时，记得使用 'rb' 或 'wb'。

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