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本篇文章要講解的內容是 Python 文件操作的相關內容，滾雪球學 Python 第一遍已經進行到中途，是否還能堅持住呢？加油。

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十二、Python 文件讀取與寫入

電腦文件的操作是任何一門編程語言都會涉及的知識，本篇博客主要圍繞 Windows 電腦上的文件操作進行說明，畢竟看到本博客內容的同學大多數都是使用的 Windows 電腦。

12.1 文件夾和文件路徑

文件和文件夾就不用說了吧，你想要學習編程肯定離不開電腦，對電腦文件和文件夾已經比較熟悉了，但是文件路徑可能就不太清楚了，本文開篇先介紹一下文件路徑相關問題。

2020120121283145[1].png

打開你的電腦上任一文件夾，在上圖所示位置發現的一個地址就是文件路徑，對于電腦上任一文件都可以用文件路徑+文件名訪問到。

C:\Users\Administrator\Desktop\書籍封面\abc.png

除了最后的是文件名以外，前面的就是文件路徑。
例如對于 abc.png 文件，它的文件路徑是 C:\Users\Administrator\Desktop\書籍封面。文件路徑可稱作文件目錄或者文件所在文件夾。

12.1.1 絕對路徑和相對路徑

標題的這兩個概念很有意思，在第一次學習的時候很容易就弄迷糊了。
先記住絕對路徑吧，絕對就是絕對不變的意思。

例如上述文件 abc.png 它的絕對路徑就是硬盤上的一個不會變的地址，即 C:\Users\Administrator\Desktop\書籍封面 就是它的絕對路徑。

一般情況下理解為絕對路徑是從根目錄開始描述的路徑。

相對路徑，關鍵詞是相對，相對就是相對與當前目錄，這個需要結合案例進行學習，稍后補充。

還有兩個知識點需要補充一下。. 沒錯，就是一個點，表示的是當前文件夾；.. 兩個點表示的是上一層文件夾。

12.1.2 os 模塊與 os.path 模塊

在 Python 中操作文件路徑，使用 os 模塊，os.path 模塊是 os 模塊內部的一個子模塊，首先導入該模塊。

import os

獲取當前 Python 文件的目錄

getcwd 方法可以獲取當前 Python 文件所在的工作目錄，就是當前文件在那個文件夾中，獲取到的是絕對地址，例如下述代碼。

import os
print(os.getcwd())

**獲取絕對路徑 os.path.abspath **

os.path 模塊中的 abspath 方法可以返回絕對路徑，可以先通過 help 函數，查看該方法使用方式。

import os

help(os.path.abspath)

注意學習返回結果，學編程對英語要求不高，但是常見的單詞還是要認識一些的。

Help on function abspath in module ntpath:

abspath(path)
    Return the absolute version of a path.

abspath 方法需要一個參數 path，即一個路徑，基于該路徑在返回絕對路徑。

例如通過該代碼返回 demo4.py 文件的絕對路徑

import os

ret = os.path.abspath("demo4.py")
print(ret)

**獲取相對路徑 os.path.relpath **
絕對路徑返回的是一個從根目錄開始的路徑值，但是相對路徑不一樣，該方法既然叫做相對，那需要有一個相對對象，所以該方法的語法格式如下：

os.path.relpath(path,start)

path 就是要獲取絕對路徑的地址值，描述起來比較繞，一會看代碼；
start 相對的對象值。

import os

ret = os.path.relpath("D:\\")
print(ret)

獲取 D:\\ 該目錄的相對地址，相對于誰的地址，沒寫 start 參數就相對于當前工作目錄，即 Python 文件所在的目錄，你已經知道當前 Python 文件所在的目錄是 D:/gun/2。

先認為的推斷一下 D:\\ 相對于 D:/gun/2 怎么獲取，應該是父級目錄的父級目錄，那用代碼怎么表示，已經學習了父級（上一層文件夾）目錄表示方式 ..，所以寫作 ..\.. ，整理完邏輯之后，發現跟代碼得到的效果一致。

..\..

將 path 參數修改為跟 Python 文件目錄一致的值，看一下是不是得到相對路徑是一個 .，表示當前目錄。

import os

ret = os.path.relpath("d:\\gun\\2")
# 或者寫成下面這個樣子
# ret = os.path.relpath("d:/gun/2")
print(ret)

結果輸出為 . ，沒錯是期望值。

學起來如果吃力，不要急，接著往下看，慢慢你就悟了。

12.1.3 路徑檢查方法

檢查路徑主要是為了檢查文件或者文件夾是否存在，或者判斷一個路徑對應的是一個文件夾還是一個文件。

exists(path) 如果 path 文件或文件夾存在返回 True，否則返回 False；
isabs(path) path 是絕對路徑返回 True，否則返回 False；
isdir(path) path 是文件夾返回 True，否則你懂；
isfile(path) path 是文件返回 True。

以上四個方法都在 os.path 模塊下，具體代碼比較簡單，自己嘗試一下即可。

12.1.4 目錄操作

以下幾個方法在 os 模塊中，執行如下操作建議先通過 os.path.exists 判斷目錄是否存在。

mkdir(path) 創建目錄；
rmdir(path) 刪除目錄；
chdir(path) 切換當前工作目錄到 path；
remove(path) 刪除文件，注意如果 path 是一個目錄，刪除會報錯，權限不足，刪除目錄請使用 rmdir。

以上四個方法實際編碼也非常簡單，導入模塊之后，用就完了，橡皮擦自己就先不浪費篇幅了。

12.1.5 獲取文件大小

該內容只需要調用 getsize 方法即可。

import os
print(os.path.getsize("demo4.py"))

注意得到的是字節大小。

12.1.6 獲取指定目錄下面的所有內容

通過 os.listdir 方法可以獲取指定目錄下的所有內容，包括文件與文件夾。

import os
print(os.listdir("."))

輸出的內容：

['demo1.py', 'demo2.py', 'demo3.py', 'demo4.py', 'demo5.py', 'dog_module.py', '__pycache__']

可以與文件進行一下比對。

20201201221106724[1].png

12.1.7 os.walk 方法

這個方法比較不好理解，第一次滾雪球階段還是暫時略過，該方法可以遍歷目錄樹，通過循環就可以獲取到指定目錄下面所有的文件與文件夾了，但是咱不學 (^_?)☆。

12.2 Python 讀寫文件

12.2.1 讀取文件

Python 在讀寫文件的時候首先要做的是打開文件，然后可以一次性讀取文件或者一行行的讀取，打開文件使用 open 函數。

讀取文件所有內容

使用 open 函數打開文件之后，可以通過 read 讀取文件內容，該方法相當于將文件的內容一次性的讀取到了程序的一個字符串中，非常強大。

test.txt 文件內容

夢想橡皮擦
是一個大佬
真的是一個大佬
我自己都信了

讀取代碼如下：

# 文件地址，注意提前在當前目錄新建一個 test.txt 文件
file = "test.txt"
# 打開文件
f = open(file, encoding="utf-8")
# 讀取文件全部內容
read_str = f.read()
# 關閉文件
f.close()
print(read_str)

第一點需要注意的是使用 open 打開文件時，必須在文件使用完畢之后通過 close 關閉文件。
第二點需要注意，上述代碼中 file = "test.txt" 該文件名并不是一個完整的路徑，這種情況下表示該文件和當前的 Python 文件在一個目錄，如果在不同目錄，需要用到前文講到的路徑相關知識了。

例如，在上一級目錄 ../test.txt。

上述代碼如果運行出現編碼 BUG，注意修改以下 open 函數部分代碼，通過 encoding = "utf-8" 設置文件打開時的編碼。

# 打開文件
f = open(file, encoding="utf-8")

逐行讀取文件內容

通過循環調用文件對象，可以逐行輸出文件內容。

# 文件名
file = "test.txt"
# 打開文件
f = open(file, encoding="utf-8")
# 循環逐行讀取
for line in f:
    print(line)
# 關閉文件
f.close()

輸出的內容如下圖所示。

20201202220619775[1].png

在這里逐行讀取多了一個換行，原因是在 txt 文件中，每行的末尾默認有一個換行，print 函數輸出也會帶一個換行，所以出現 2 個回車符，解決辦法，可以使用 print 函數的第二個參數。

# 文件名
file = "test.txt"
# 打開文件
f = open(file, encoding="utf-8")
# 循環逐行讀取
for line in f:
    print(line,end="")
# 關閉文件
f.close()

逐行讀取方法 readlines

使用 readlines 方法可以將數據一次性讀取到一個列表中，例如下述代碼。

# 文件名
file = "test.txt"
# 打開文件
f = open(file, encoding="utf-8")
# 逐行讀取
data = f.readlines()
# 關閉文件
f.close()

print(data)

輸出內容中，可以看到每行讀取到的字符串都帶一個 \n 換行符。

['夢想橡皮擦\n', '是一個大佬\n', '真的是一個大佬\n', '我自己都信了']

with 上下文

在 Python 中為了防止忘記打開文件之后，在進行關閉，提供了一個 with 關鍵詞解決該問題，語法格式如下：

with open(待打開文件) as 文件對象:
    文件操作代碼塊

有了該語法之后，前文的代碼可以修改為：

file = "test.txt"
# 打開文件
with open(file,encoding="utf-8") as f:
    # 讀取文件全部內容
    read_str = f.read()
    print(read_str)

讀取文件還包含其它的幾個方法，可以自行嘗試。

12.2.2 寫入文件

寫入文件，泛指寫入到本地硬盤上。

在學習寫入文件之前，需要先擴展一下 open 函數，該函數目前已經掌握 2 個參數，第一個是操作的文件，第二個是文件的編碼 encoding，在補充一個文件打開模式 mode 參數，open 函數中該參數的默認值是 r ，代碼寫作 open("text.txt",mode="r",encoding="utf-8") 表示以只讀的方式打開文件，如果想要向文件中寫入內容，需要將 mode 參數設置為 w。關于 mode 參數還有其它值，不要著急，后續會學習到，先記住 2 個即可。

文件寫內容的語法格式為：

文件對象.write(待寫入內容)

具體案例代碼：

# 文件地址，注意提前在當前目錄新建一個 test.txt 文件
file = "test.txt"
# 打開文件
with open(file, mode="w", encoding="utf-8") as f:
    # 寫入文件內容
    f.write("我是即將被寫入的內容")

注意，待寫入的內容需為字符串類型，其它類型寫入會報錯。該種方式寫入內容之后，原內容會被覆蓋，如果想要在文件中追加數據，用到的是 mode = a。

寫入多行數據
通過 write 方法可以寫入單行數據，如果想要寫入多行數據，可以在 with 代碼塊中，寫上多個 write 方法即可。注意 write 方法默認在行尾不添加換行符，如果希望加上換行符，需手動添加。

例如下述代碼：

file = "test.txt"
# 打開文件
with open(file, mode="w", encoding="utf-8") as f:
    # 寫入文件內容
    f.write("我是即將被寫入的內容\n")
    f.write("我是即將被寫入的內容")

12.3 shutil 模塊

shutil 模塊可以在 Python 代碼中快速的操作文件，導入該模塊使用 import shutil 即可。

12.3.1 文件復制

使用該模塊中 shutil 對象的 copy 方法可以對文件進行復制操作。

shutil.copy(舊文件,新文件)

書寫成真實代碼如下：

import shutil

shutil.copy("test.txt","aaa.txt")
shutil.copy("test.txt","../aaa.txt") # 不同目錄拷貝

12.3.2 目錄復制

copytree 方法語法格式與 copy 一致，只不過該方法是用來復制目錄的，如果目錄下面有子目錄或文件一起復制。

import shutil
# 第一個參數是舊目錄，第二個參數是新目錄
shutil.copytree("../1","a4")

執行代碼時，需要確定新目錄不存在，如果存在會報錯。

12.3.3 多用的 move 方法

使用 move 方法可以移動文件。

shutil.move(舊文件，新文件)

移動文件一定要確保舊文件存在，移動之后舊文件將移動到新文件位置。

使用 move 方法可以修改文件名，在移動文件的過程中，如果新舊文件名稱不一致，可實現移動文件并重命名的效果。

使用 move 方法還可以移動目錄，移動目錄時會將該目錄下的所有文件一起移動。當然如果新舊目錄名稱不一致，還可以實現移動目錄并重命名的效果。

12.3.4 刪除有數據的目錄

使用 rmtree 可以刪除有數據的目錄，相當于直接清空該目錄下的所有目錄和文件，再順便把該目錄也刪除了。具體內容自行測試即可。

12.4 補充知識

12.4.1 zipFile 模塊

通過該模塊可以直接對文件進行壓縮與解壓操作。后續滾雪球中將補充該部分知識。

12.4.2 認識編碼

在本篇博客中主要涉及編碼的地方就是 open 函數中的 encoding 參數，我們將該參數的值設置為了 utf-8，在很多程序中設置為該值可以解決很多潛在的編碼 BUG。

本部分內容展開講解會占用很大篇幅，這里只說明以下幾點知識。

UTF-8 這幾個字母的寫法你要記住，大小寫都可以；
UTF-8 中有個 BOM 文件頭，這里不細說，如果發現 UTF-8 解決不了編碼問題，那就設置為 utf-8-sig 嘗試解決。

12.5 這篇博客的總結

Python 文件操作其實核心還是對模塊的應用，熟練的使用 Python 給我們內置好的模塊能極大的提高編寫代碼的效率，更好的完成業務上的邏輯。

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十二、Python 文件讀取與寫入

12.1 文件夾和文件路徑

12.1.1 絕對路徑和相對路徑

12.1.2 os 模塊與 os.path 模塊

12.1.3 路徑檢查方法

12.1.4 目錄操作

12.1.5 獲取文件大小

12.1.6 獲取指定目錄下面的所有內容

12.1.7 os.walk 方法

12.2 Python 讀寫文件

12.2.1 讀取文件

12.2.2 寫入文件

12.3 shutil 模塊

12.3.1 文件復制

12.3.2 目錄復制

12.3.3 多用的 move 方法

12.3.4 刪除有數據的目錄

12.4 補充知識

12.4.1 zipFile 模塊

12.4.2 認識編碼

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12.1.1 絕對路徑和相對路徑

12.1.2 os 模塊與 os.path 模塊

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