python學習筆記 IO 文件讀寫


讀寫文件是最常見的IO操作。python內置了讀寫文件的函數。

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完成的,現代操作系統不允許普通的程序直接對磁盤進行操作,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借口從這個文件中讀取數據,或者把數據寫入這個文件對象

讀文件:

>>> 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,並且給出錯誤碼和詳細的信息告訴你文件不存在:

如果文件打開成功,接下來,調用read()方法可以一次讀取文件的全部內容,Python把內容讀到內存,用一個str對象表示:

>>> f.read()
'Hello, world!'

最后一步是調用close()方法關閉文件。文件使用完畢后必須關閉,因為文件對象會占用操作系統的資源,並且操作系統同一時間能打開的文件數量也是有限的:

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,並且不必調用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()一次讀取所有內容並按行返回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:

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()) # 把末尾的'\n'刪掉

file-like Object

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,並且是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')

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:

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:

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。

 


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