讀寫文件是最常見的IO操作。Python內置了讀寫文件的函數,用法和C是兼容的。
讀寫文件前,我們先必須了解一下,在磁盤上讀寫文件的功能都是由操作系統提供的,現代操作系統不允許普通的程序直接操作磁盤,所以,讀寫文件就是請求操作系統打開一個文件對象(通常稱為文件描述符),然后,通過操作系統提供的接口從這個文件對象中讀取數據(讀文件),或者把數據寫入這個文件對象(寫文件)。
讀文件
要以讀文件的模式打開一個文件對象,使用Python內置的open()函數,傳入文件名和標示符:
>>> f = open('/Users/michael/test.txt', 'r')
標示符'r'表示讀,這樣,我們就成功地打開了一個文件。
如果文件不存在,open()函數就會拋出一個IOError的錯誤,并且給出錯誤碼和詳細的信息告訴你文件不存在.
由于文件讀寫時都有可能產生IOError,一旦出錯,后面的f.close()就不會調用。所以,為了保證無論是否出錯都能正確地關閉文件,我們可以使用try ... finally來實現:
try:
f = open('/path/to/file', 'r')
print(f.read())
finally:
if f:
f.close()
但是每次都這么寫實在太繁瑣,所以,Python引入了with語句來自動幫我們調用close()方法:
with open('/path/to/file', 'r') as f:
print(f.read())
這和前面的try ... finally是一樣的,但是代碼更佳簡潔,并且不必調用f.close()方法。
調用read()會一次性讀取文件的全部內容,如果文件有10G,內存就爆了,所以,要保險起見,可以反復調用read(size)方法,每次最多讀取size個字節的內容。另外,調用readline()可以每次讀取一行內容,調用readlines()一次讀取所有內容并按行返回list。因此,要根據需要決定怎么調用。
如果文件很小,read()一次性讀取最方便;如果不能確定文件大小,反復調用read(size)比較保險;如果是配置文件,調用readlines()最方便:
for line in f.readlines():
print(line.strip()) # strip /n
ile-like Object
像open()函數返回的這種有個read()方法的對象,在Python中統稱為file-like Object。除了file外,還可以是內存的字節流,網絡流,自定義流等等。file-like Object不要求從特定類繼承,只要寫個read()方法就行。
StringIO就是在內存中創建的file-like Object,常用作臨時緩沖。
二進制文件
前面講的默認都是讀取文本文件,并且是UTF-8編碼的文本文件。要讀取二進制文件,比如圖片、視頻等等,用'rb'模式打開文件即可:
>>> f = open('/Users/michael/test.jpg', 'rb')
>>> f.read()
b'\xff\xd8\xff\xe1\x00\x18Exif\x00\x00...' # 十六進制表示的字節
字符編碼
要讀取非UTF-8編碼的文本文件,需要給open()函數傳入encoding參數,例如,讀取GBK編碼的文件:
>>> f = open('/Users/michael/gbk.txt', 'r', encoding='gbk')
>>> f.read()
'測試'
遇到有些編碼不規范的文件,你可能會遇到UnicodeDecodeError,因為在文本文件中可能夾雜了一些非法編碼的字符。遇到這種情況,open()函數還接收一個errors參數,表示如果遇到編碼錯誤后如何處理。最簡單的方式是直接忽略:
>>> f = open('/Users/michael/gbk.txt', 'r', encoding='gbk', errors='ignore')
這里因為調用gbk總是出錯,在網上查了要增加一段代碼:
import sys
reload(sys)
sys.setdefaultencoding('utf8')
然而輸入這段代碼后,又總是提醒“NameError: name 'reload' is not defined”, 繼續查,得到以下結果:
http://stackoverflow.com/questions/10142764/nameerror-name-reload-is-not-defined
You probably wanted imp.reload().
from imp import reload
In Python 2.x, this was a builtin, but in 3.x, it's in the imp module.
Note that using reload() outside of the interpreter is generally unnecessary, what were you trying to do here?
寫文件
寫文件和讀文件是一樣的,唯一區別是調用open()函數時,傳入標識符'w'或者'wb'表示寫文本文件或寫二進制文件:
>>> f = open('/Users/michael/test.txt', 'w')
>>> f.write('Hello, world!')
>>> f.close()
你可以反復調用write()來寫入文件,但是務必要調用f.close()來關閉文件。當我們寫文件時,操作系統往往不會立刻把數據寫入磁盤,而是放到內存緩存起來,空閑的時候再慢慢寫入。只有調用close()方法時,操作系統才保證把沒有寫入的數據全部寫入磁盤。忘記調用close()的后果是數據可能只寫了一部分到磁盤,剩下的丟失了。所以,還是用with語句來得保險:
with open('/Users/michael/test.txt', 'w') as f:
f.write('Hello, world!')
要寫入特定編碼的文本文件,請給open()函數傳入encoding參數,將字符串自動轉換成指定編碼。
小結
在Python中,文件讀寫是通過open()函數打開的文件對象完成的。使用with語句操作文件IO是個好習慣。
補充筆記:
__author__ = 'Kaiming'
#P1 打開文件、讀文件、關閉文件的典型方法
try:
f=open('D:/test.txt','r')
print(f.read())
finally:
if f:
f.close()
#P2 推薦的簡潔寫法,不必顯示的關閉文件描述符
#open返回的對象在python中稱作file-like 對象,可以是字節流、網絡流、自定義流等
with open('D:/test.txt','r') as f:
#按行讀取
for line in f.readlines():
print(line.strip())
#P3 直接讀取二級制的圖片、視頻文件
# with open('D:/banner.jpg','rb') as f2:
# for line in f2.readlines():
# print(line.strip())
#P4 可以指定編碼讀取相應的數據,還可以忽略非法編碼
with open('D:/test.txt','r',encoding='gbk',errors='ignore') as f3:
for line in f3.readlines():
print(line.strip())
#P5 寫文件的流程和讀文件是一樣的 代開文件、寫入內容、關閉文件
# 'r' open for reading (default)
# 'w' open for writing, truncating the file first
# 'x' open for exclusive creation, failing if the file already exists
# 'a' open for writing, appending to the end of the file if it exists
# 'b' binary mode
# 't' text mode (default)
# '+' open a disk file for updating (reading and writing)
# 'U' universal newlines mode (deprecated)
with open('D:/test12.txt','a+') as f4:
for line in f4.readlines():
print(line.strip())
f4.write('a new line2!')