讀寫文件是最常見的IO操作。Python內置了讀寫文件的函數，用法和C是兼容的。
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提供的，現代操作系統不允許普通的程序直接操作磁盤，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接口從這個文件對象中讀取數據（讀文件），或者把數據寫入這個文件對象（寫文件）。
open函數
1.open函數： file=open(filename, encoding='utf-8')，open()函數是Python內置的用於對文件的讀寫操作，返回的是文件的流對象（而不是文件本身，所以使用的方法都是流對象的方法）。使用這個函數時可以指定encoding參數（Python2.7中不支持），因為Python代碼在不同的平台環境中使用的默認編碼方式不同，有可能會發生編譯出錯的問題。
2. filename參數：在open中的文件名參數filename中，包含的路徑表示雖然可以根據不同的環境使用斜杠和反斜杠，但在Python中表路徑時，斜杠都是正確的。
3. 文件操作對象file：流對象file，即open的默認模式下的返回值。使用for循環對對象file進行迭代時，每次迭代都會自動分離出一行（效果相當於對readlines結果的for循環遍歷）：
- file.name：獲取文件的文件名（包含路徑），即傳入open文件名參數。
- file.encoding：獲取文件的編碼方式。
- file.mode：獲取文件的訪問方式，若沒有指定這個參數，open的默認訪問方式為只讀“r”，更多訪問方式見下表。
- file.closed：返回文件是否關閉的狀態。
- file.close()：關閉文件（使用完一定及時使用這個函數關閉文件並釋放系統資源）。
- file.read(size/n)：從當前定位（一般就是文件開始處）獲取文件內容，返回整個文件內容的字符串（此時定位在文件尾，若再使用read()方法，會返回空字符串，因為已經到文件尾了），若指定了需要獲取的字符數n（較低版本則是指定字節數size），可以給read方法傳入參數，比如：read(3)表示從當前定位往后讀取3個字符，則返回指定字符數的字符串。注意不能從一個字符的中間字節處讀取，因為有的字符（比如中文）的表示不止一個字節，而定位是以字節來計算位置的，read()是以字符來計數的。
- file.seek(offset, whence=0)：使定位到特定字節處（若使用read()方法讀完文件后還想再讀取一次文件，可以使用seek(0)重新定位到文件開始處再讀取），whence取值有0、1和2，0是默認值，表示文件頭，1表示當前位置，2表示文件尾，例如file.seek(3, 1)表示定位到從當前位置往后三個字節處，file.seek(-5, 2)表示定位到從文件尾往前5個字節處。
- file.tell()：返回當前定位的字節位置。
- file.readline()：讀取文件中的一行，並定位到下一行的開始處。
- file.readlines()：讀取文件中的所有行，返回所有行為元素組成的列表。
- file.write(s)：將字符串寫入到文件中，返回寫入的字符數。
- file.writelines(lines)：將一個字符串列表寫入文件，如果需要換行，則需要自己在每個字符串后面加上換行符。
要以讀文件的模式打開一個文件對象，使用Python內置的open()函數，傳入文件名和標示符：
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：
f=open(’/Users/michael/notfound.txt’, ‘r’)
Traceback (most recent call last):
File “”, line 1, in
FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: ‘/Users/michael/notfound.txt’
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：
f.close()
由於文件讀寫時都有可能產生IOError，一旦出錯，后面的f.close()就不會調用。所以，為了保證無論是否出錯都能正確地關閉文件，我們可以使用try … finally來實現：
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：
| 模式 | 描述 |
|---|---|
| t | 文本模式 (默認)。 |
| x | 寫模式，新建一個文件，如果該文件已存在則會報錯。 |
| b | 二進制模式。 |
| + | 打開一個文件進行更新(可讀可寫)。 |
| U | 通用換行模式（不推薦）。 |
| r | 以只讀方式打開文件。文件的指針將會放在文件的開頭。這是默認模式。 |
| rb | 以二進制格式打開一個文件用於只讀。文件指針將會放在文件的開頭。這是默認模式。一般用於非文本文件如圖片等。 |
| r+ | 打開一個文件用於讀寫。文件指針將會放在文件的開頭。 |
| rb+ | 以二進制格式打開一個文件用於讀寫。文件指針將會放在文件的開頭。一般用於非文本文件如圖片等。 |
| w | 打開一個文件只用於寫入。如果該文件已存在則打開文件，並從開頭開始編輯，即原有內容會被刪除。如果該文件不存在，創建新文件。 |
| wb | 以二進制格式打開一個文件只用於寫入。如果該文件已存在則打開文件，並從開頭開始編輯，即原有內容會被刪除。如果該文件不存在，創建新文件。一般用於非文本文件如圖片等。 |
| w+ | 打開一個文件用於讀寫。如果該文件已存在則打開文件，並從開頭開始編輯，即原有內容會被刪除。如果該文件不存在，創建新文件。 |
| wb+ |
以二進制格式打開一個文件用於讀寫。如果該文件已存在則打開文件，並從開頭開始編輯，即原有內容會被刪除。如果該文件不存在，創建新文件。一般用於非文本文件如圖片等。 |
| a | 打開一個文件用於追加。如果該文件已存在，文件指針將會放在文件的結尾。也就是說，新的內容將會被寫入到已有內容之后。如果該文件不存在，創建新文件進行寫入。 |
| ab | 以二進制格式打開一個文件用於追加。如果該文件已存在，文件指針將會放在文件的結尾。也就是說，新的內容將會被寫入到已有內容之后。如果該文件不存在，創建新文件進行寫入。 |
| a+ | 打開一個文件用於讀寫。如果該文件已存在，文件指針將會放在文件的結尾。文件打開時會是追加模式。如果該文件不存在，創建新文件用於讀寫。 |
| ab+ |
以二進制格式打開一個文件用於追加。如果該文件已存在，文件指針將會放在文件的結尾。如果該文件不存在，創建新文件用於讀寫。 |
with創建臨時運行環境
作用：with用於創建一個臨時的運行環境，運行環境中的代碼執行完后自動安全退出環境。
文件操作：使用open進行文件操作使建議使用with創建運行環境，可以不用close()方法關閉文件，無論在文件使用中遇到什么問題都能安全的退出，即使發生錯誤，退出運行時環境時也能安全退出文件並給出報錯信息。
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：
for line in f.readlines():
print(line.strip()) # 把末尾的’\n’刪掉
寫文件
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：
f = open(’/Users/michael/test.txt’, ‘w’)
f.write(‘Hello, world!’)
f.close()
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：
with open(’/Users/michael/test.txt’, ‘w’) as f:
f.write(‘Hello, world!’)
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
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’)
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
總結：以后讀寫文件都使用with open語句，不要再像以前那樣用f = open()這種語句了
# 使用with創建運行時環境
with open('xxx.text', encoding='utf-8') as file:
file_content = file.read()
file.seek(0)
file_ten_characters = file.read(10)
print(file_content)
print(file_ten_characters)
#執行完with中的代碼后自動退出運行時環境