一、文件读写操作

在 Linux 系统中万物皆文件，所以我们不可避免的要和文件打交道，我们会常常对文件进行读和写的操作。例如：

cat /etc/password  # 读文件
vim /etc/password  # 读写文件
echo test > /tmp/abc.txt  # 覆盖写文件
echo text >> /tmp/abc.txt  # 追加写文件

而以上内容我们都是对文本文件进行读写，计算机中也存在对二进制文件的读写操作，那用 Python 如何实现呢？

1、文件的打开方法—open 内建函数

不管是读文件还是写文件，我们第一步都是要将文件打开。

作为打开文件之门的“钥匙”，内建函数 open() 提供了初始化输入/输出（I/O）操作的通用接口，成功打开文件后时候会返回一个文件对象，否则引发一个错误。

（1）基本语法

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-FhPn4usm-1653320533809)(day03.assets/image-20210810162704041.png)]

要以任何方式使用文件——哪怕仅仅是打印其内容，都得先打开打文件，这样才能访问它。

（2）参数介绍

**file_name：**表示我们要打开文件的路径

**mode：**以怎样的方式打开文件

文件模式	操 作
r	以读方式打开（文件不存在则报错）
w	以写方式打开（文件存在则清空，不存在则创建）
a	以追加模式打开
b	以二进制模式打开

**file_object：**文件操作对象，我们后续对文件的所有读写操作都需要通过这个对象，而不是直接操作文件中的数据。

2、文件读操作

要使用文本文件中的信息，首先需要将信息读取到内存中。为此，我们可以一次性读取文件的全部内容，也可以以每次一行的方式逐步读取。

（1）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("文件路径", "r")

# 2. 读取
text = file.read()  # 一次性将文件中的内容全部读取出来
print(text)  # 将读取到的内容打印再控制台上

# 3. 关闭
file.close()

（2）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
• 重新打开文件时，文件指针 重新指向文件的最 开始位置

图例
思考

• 如果执行了一次 read 方法，读取了所有内容，那么再次调用 read 方法，还能够获得到内容吗？

答案

• 不能，因为第一次读取之后，文件指针移动到了文件末尾，再次调用不会读取到任何的内容

（3）readline 方法 —— 按行读取

• 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

案例：读取大文件的正确姿势

# 打开文件
file = open("文件路径", mode="r")

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

    # 判断是否读到内容
    if len(text) == 0:
        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()

（4）readlines 方法

readlines() 方法读取所有（剩余的）行然后把它们作为一个 字符串列表 返回

图例

• 如果需要逐行处理文件，可以结合 for 循环迭代文件
• 迭代文件的方法与处理其他序列类型的数据类似

f = open("/tmp/passwd", mode="r")
for line in f:  # 相当于 for line in f.readlines():
    print(line, end=" ")

3、文件写操作

（1）write 方法 —— 写文件

• write() 内建方法功能与 read() 和 readline() 相反
  • 它把含有 文本数据 或 二进制数据块 的字符串写入到文件中去
• 写入文件时，不会自动添加行结束标志，需要程序员手工输入，返回写入的字节数
  

（2）writelines 方法

• 和 readlines() 一样，writelines() 方法是针对 列表 的操作
• 它接受一个 字符串列表 作为参数，将他们写入文件
• 行结束符并不会被自动加入，所以如果需要的话，必须再调用 writelines() 前给每行结尾加上行结束符

案例 ：writelines

f = open("./d.txt", mode="w")
f.writelines(['1st line.\n', '2nd line.\n','3rd line.\n'])
f.close()

图例：

4、with 子句

• with语句 是用来简化代码的

• 在将打开文件的操作放在 with 语句中，代码块结束后，文件将自动关闭

• 读写文件的逻辑没有变化，变得只是 写法

案例 ：with

with open('/tmp/passwd', mode="r") as f:
    f.readline()

练习

# 模拟 cp 操作
# 1. 创建 cp.py 文件
# 2. 将 /usr/bin/ls   "拷贝" 到/tmp 目录下
# 3. 不要修改原始文件

版本一

# 创建两个对象变量，f1为原文件；f2 为要写入数据的目标文件
# 因为是二进制文件，以字节的方式进行读写
f1 = open('/usr/bin/ls', mode='rb')
f2 = open('/tmp/list', mode='wb')
# 从用f1从原文件 /usr/bin/ls 中读取数据，并将数据存储在变量data中
# f2将变量data中的内容，写入到目标文件/tmp/list中
data = f1.read()
f2.write(data)
#关闭文件f1和文件f2
f1.close()
f2.close()

查看原文件和目标文件的md5值，是否相等

[root@localhost xxx]# md5sum /tmp/ls /tmp/list

版本二：优化

# 创建两个变量，src_fname 存储源文件路径；dst_fname 存储目标文件路径
src_fname = '/usr/bin/ls'
dst_fname = '/tmp/list2'
# 创建两个对象变量，src_fobj为打开原文件；src_fobj为打开目标文件
# 因为是二进制文件，以字节的方式进行读写
src_fobj = open(src_fname, mode='rb')
dst_fobj = open(dst_fname, mode='wb')
while 1:  # 不确定读取次数，采用while循环
    data = src_fobj.read(4096)     # 每次从元文件中读取4k
    if len(data) == 0:            # data为0,代表指针指向末尾，数据读完
        break                      # 退出整个while循环
    else:
       dst_fobj.write(data)        # 将data数据写入list2文件中

src_fobj.close()     # 关闭原文件/usr/bin/ls
dst_fobj.close()     # 关闭目标文件 /tmp/lists