Python 7.1 文件读写

文件读写

文件读写是我们最常见的io操作。python内置了文件读写的函数，用法和C是兼容的。

读写文件前，我们必须先了解下，在磁盘上读写文件的功能是由操作系统实现的，现代操作系统不允许普通程序操作磁盘，所以，读写文件就是请求操作系统打开一个文件对象（通常称为文件描述符），然后，通过操作系统提供的接口，从这个文件对象中读取数据（文件），或者把数据写入这个文件对象（写文件）。

读文件

要以读文件的格式打开一个文件对象，使用Python的open()函数，传入文件名和标识符:
>>>f =open('user/bin/xie.txt','r')

标识符'r'表示读，这样我们就成功的打开了一个文件。

如果文件不存在，open()函数就会抛出一个IOError的错误，并且给出错误码和详细的信息告诉你文件不存在:

>>> f =open('c:/user/bin/test.py','r')

Traceback (most recent call last):

  File "<stdin>", line 1, in <module>

FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'c:/user/bin/test.py'

如果文件打开成功，接下来，调用read()方法可以一次读取文件的全部内容，Python把内容读到内存，用一个str对象表示:

>>> f.read()
'Hello, world!'

最后一步是调用close()方法关闭文件，文件使用完毕后必须关闭，因为文件对象会占用系统资源，并且操作系统同一时间打开的文件数目也是有限的:
>>>f.close()

由于文件读写时都有可能产生IOError，一旦出错，后边的f.close()就不会调用。所以，为了保证无论是否出错都会把文件正确关掉，我们可以使用try...finally来实现:
try:
    f =open('user/bin/test.py','r')

    print(f.read())

finally:
    if f:
        f.close()

但是，每次都这么写很麻烦，所以，Python引入了with语句来帮助我们调用close()函数:
with open('user/bin/test.py','r') as f:

   print(f.read())

这和前面的try...finally效果是一样的，但是代码更简洁，并且不用调用f.close()函数。

调用read()会一次性读取文件的全部内容，如果文件有10G，内存就爆了。所以，保险起见，使用read(size)方法，每次最多读取size个字节的内容。另外调用readline()函数可以每次读取一行内容，调用readlines()一次读取全部内容，并按行返回list。因此，要根据需求选择怎样调用。

如果文件很小，read()一次性读取非常方便，如果不能确定文件大小，反复调用read(size)比较保险，如果是配置文件，调用readlines()最方便。

for line in f.readlines():

    print(line,strip())

file-like Object 

像open()函数返回的这种有个read()方法的对象，在Python中成为file-like Object。除了file外，还可以是内存中的字节流，网络流，自定义流等。file-like Object不要求从特定的类继承，只要写个read()方法就行。

StringIO 就是内存中创建的file-like Object，常用作临时缓冲。

二进制文件

前面讲的默认都是读取文本文件，并且是UTF-8编码的文本文件。要读取二进制文件、图片、视频等等，用'rb'模式打开即可：

>>>f =open('user/bin/test.jpg','rb')

>>>f.read()

b'\xff\xd8\xff\xe1\x00\x18Exif\x00\x00...' # 十六进制表示的字节

字符编码

要读取非UTF-8编码的文件，需要给open()函数传入一个encoding参数，例如，读取GBK编码的文件:
>>>f =open('user/bin/gkb.txt','r',encoding ='gbk')

>>>f.read()

'测试'

遇到有些编码不规范的文件，你可能会遇到UnicodeDecodeError，因为，在文本文件中参杂了一些非法编码的字符。遇到这种情况，open()函数还接收一个errors参数，表示遇到编码错误如何处理，最简单的方式是直接忽略:

>>> f = open('/Users/michael/gbk.txt', 'r', encoding='gbk', errors='ignore')

写文件

写文件和读文件是一样的，唯一区别是调用open()函数时，传入标识符'w'或者'wb'表示写文件或者二进制文件。

>>> f = open('/Users/michael/test.txt', 'w')
>>> f.write('Hello, world!')
>>> f.close

你可以反复调用write()函数来写文件，但务必调用f.close()关闭文件。当我们写文件时，文件不会立即写入磁盘，而是放到内存缓存起来，空闲时再慢慢写。只有调用close()方法时，操作系统才能保证将文件全部写入磁盘。所以还是用with语句保险:
with(open('user/bin/test.txt','w') as f:

    f.write('Hello world!')

要写入特定编码的文本文件，请给open()函数传入encoding参数，将字符串自动转换为指定编码。

小结：

在Python中，文件读写是通过open()函数打开的文件对象完成的，使用with语句操作文件IO是个好习惯。