文件处理

01. 文件的概念

1.1 文件的概念和作用

计算机的文件，就是存储在某种 长期储存设备 上的一段数据
长期存储设备包括：硬盘、U 盘、移动硬盘、光盘…

1.2 文件的存储方式

在计算机中，文件是以 二进制 的方式保存在磁盘上的

文本文件和二进制文件

文本文件
- 可以使用 文本编辑软件 查看
- 本质上还是二进制文件
- 例如：python 的源程序
二进制文件
- 保存的内容不是给人直接阅读的，而是 提供给其他软件使用的
- 例如：图片文件、音频文件、视频文件等等
- 二进制文件不能使用 文本编辑软件 查看

02. 文件的基本操作

2.1 操作文件的套路

在 计算机 中要操作文件的套路非常固定，一共包含三个步骤：

打开文件
读、写文件
- 读将文件内容读入内存
- 写将内存内容写入文件
关闭文件

2.2 操作文件的函数/方法

在 Python 中要操作文件需要记住 1 个函数和 3 个方法

序号	函数/方法	说明
01	open	打开文件，并且返回文件操作对象
02	read	将文件内容读取到内存
03	write	将指定内容写入文件
04	close	关闭文件

open 函数负责打开文件，并且返回文件对象
read/write/close 三个方法都需要通过 文件对象 来调用

2.3 read 方法 —— 读取文件

open函数的第一个参数是要打开的文件名（文件名区分大小写）
- 如果文件存在，返回 文件操作对象
- 如果文件 不存在，会 抛出异常
read 方法可以一次性读入并返回文件的 所有内容
close方法负责关闭文件
- 如果 忘记关闭文件，会造成系统资源消耗，而且会影响到后续对文件的访问
注意：read 方法执行后，会把 文件指针 移动到 文件的末尾

# 1. 打开 - 文件名需要注意大小写
file = open("README")

# 2. 读取
text = file.read()
print(text)

# 3. 关闭
file.close()

提示

在开发中，通常会先编写打开和关闭的代码，再编写中间针对文件的 读/写 操作！

文件指针

文件指针 标记 从哪个位置开始读取数据
第一次打开 文件时，通常 文件指针会指向文件的开始位置
当执行了read方法后，文件指针会移动到读取内容的末尾
- 默认情况下会移动到 文件末尾

2.4 打开文件的方式

open 函数默认以 只读方式 打开文件，并且返回文件对象

语法如下：f = open("文件名", "访问方式")

访问方式	说明
r	以只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头，这是默认模式。如果文件不存在，抛出异常
w	以只写方式打开文件。如果文件存在会被覆盖。如果文件不存在，创建新文件
a	以追加方式打开文件。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果文件不存在，创建新文件进行写入
r+	以读写方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。如果文件不存在，抛出异常
w+	以读写方式打开文件。如果文件存在会被覆盖。如果文件不存在，创建新文件
a+	以读写方式打开文件。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果文件不存在，创建新文件进行写入

提示

频繁的移动文件指针，会影响文件的读写效率，开发中更多的时候会以只读、只写的方式来操作文件

# 打开文件
f = open("README", "w")

f.write("hello python！\n")
f.write("今天天气真好")

# 关闭文件
f.close()

2.5 按行读取文件内容

read 方法默认会把文件的 所有内容 一次性读取到内存
如果文件太大，对内存的占用会非常严重

readline 方法

readline 方法可以一次读取一行内容
方法执行后，会把 文件指针 移动到下一行，准备再次读取

读取大文件的正确姿势

# 打开文件
file = open("README")

while True:
    # 读取一行内容
    text = file.readline()

    # 判断是否读到内容
    if not text:
        break

    # 每读取一行的末尾已经有了一个 `\n`
    print(text, end="")

# 关闭文件
file.close()

2.6 文件读写案例

小文件复制

# 1. 打开文件
file_read = open("README")
file_write = open("README[复件]", "w")

# 2. 读取并写入文件
text = file_read.read()
file_write.write(text)

# 3. 关闭文件
file_read.close()
file_write.close()

大文件复制

# 1. 打开文件
file_read = open("README")
file_write = open("README[复件]", "w")

# 2. 读取并写入文件
while True:
    # 每次读取一行
    text = file_read.readline()

    # 判断是否读取到内容
    if not text:
        break

    file_write.write(text)

# 3. 关闭文件
file_read.close()
file_write.close()

03. 文件/目录的常用管理操作

在终端 / 文件浏览器中可以执行常规的文件 /目录管理操作，例如：
- 创建、重命名、删除、改变路径、查看目录内容、……
在 Python 中，如果希望通过程序实现上述功能，需要导入 os 模块

文件操作

序号	方法名	说明	示例
01	rename	重命名文件	`os.rename(源文件名, 目标文件名)`
02	remove	删除文件	`os.remove(文件名)`

目录操作

序号	方法名	说明	示例
01	listdir	目录列表	`os.listdir(目录名)`
02	mkdir	创建目录	`os.mkdir(目录名)`
03	rmdir	删除目录	`os.rmdir(目录名)`
04	getcwd	获取当前目录	`os.getcwd()`
05	chdir	修改工作目录	`os.chdir(目标目录)`
06	path.isdir	判断是否是文件	`os.path.isdir(文件路径)`