Python文件操作基础

文件操作简介

什么是文件操作？

文件操作是程序与外部文件进行交互的过程，主要包括：

打开和关闭文件
读取文件内容
写入和修改文件
管理文件和目录

文件类型

文本文件：包含可读字符的文件（.txt, .py, .html等）
二进制文件：包含原始字节数据的文件（图片、音频等）
特殊文件：系统设备文件、管道等

打开和关闭文件

文件打开模式

'r'：只读模式（默认）
'w'：写入模式（会覆盖原文件）
'a'：追加模式
'b'：二进制模式
't'：文本模式（默认）
'+'：读写模式

基本用法


# 推荐使用with语句（自动关闭文件）
with open('example.txt', 'r', encoding='utf-8') as file:
    content = file.read()
    print(content)

# 传统方式（需要手动关闭）
file = open('example.txt', 'r', encoding='utf-8')
try:
    content = file.read()
    print(content)
finally:
    file.close()

注意事项

始终使用适当的字符编码（如UTF-8）
记得关闭文件（最好使用with语句）
正确处理文件不存在等异常情况

读取文件

读取方法


# 读取整个文件
with open('file.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    content = f.read()  # 读取全部内容
    print(content)

# 按行读取
with open('file.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    # 方法1：逐行读取
    for line in f:
        print(line.strip())

    # 方法2：读取所有行到列表
    lines = f.readlines()
    for line in lines:
        print(line.strip())

# 按字节读取
with open('file.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    chunk = f.read(100)  # 读取100个字符
    print(chunk)

读取技巧

大文件使用逐行读取或分块读取
使用strip()去除行尾换行符
注意文件指针的位置

写入文件

写入方法


# 写入字符串
with open('output.txt', 'w', encoding='utf-8') as f:
    f.write('Hello, World!\n')  # 写入单行
    f.write('这是第二行\n')     # 写入中文

# 写入多行
lines = ['第一行\n', '第二行\n', '第三行\n']
with open('output.txt', 'w', encoding='utf-8') as f:
    f.writelines(lines)

# 追加内容
with open('output.txt', 'a', encoding='utf-8') as f:
    f.write('追加的内容\n')

# 格式化写入
name = "张三"
age = 25
with open('info.txt', 'w', encoding='utf-8') as f:
    f.write(f"姓名：{name}\n年龄：{age}\n")

写入注意事项

'w'模式会覆盖原文件内容
写入换行符需要手动添加\n
确保写入的内容是字符串类型

目录操作

基本目录操作


import os

# 获取当前工作目录
current_dir = os.getcwd()
print(f"当前目录：{current_dir}")

# 创建目录
os.mkdir('new_folder')  # 创建单个目录
os.makedirs('path/to/new/folder')  # 创建多级目录

# 删除目录
os.rmdir('empty_folder')  # 删除空目录

# 列出目录内容
files = os.listdir('.')  # 列出当前目录内容
print(f"目录内容：{files}")

# 判断路径
print(os.path.exists('file.txt'))  # 检查文件是否存在
print(os.path.isfile('file.txt'))  # 检查是否是文件
print(os.path.isdir('folder'))     # 检查是否是目录

使用pathlib模块


from pathlib import Path

# 创建Path对象
path = Path('folder/subfolder/file.txt')

# 创建目录
path.parent.mkdir(parents=True, exist_ok=True)

# 文件操作
if not path.exists():
    path.touch()  # 创建空文件

# 遍历目录
for file in Path('.').glob('*.txt'):
    print(f"找到文件：{file}")

# 路径操作
print(f"父目录：{path.parent}")
print(f"文件名：{path.name}")
print(f"扩展名：{path.suffix}")

实践练习

练习1：文件复制程序


def copy_file(source, destination):
    try:
        # 读取源文件
        with open(source, 'r', encoding='utf-8') as src:
            content = src.read()
        
        # 写入目标文件
        with open(destination, 'w', encoding='utf-8') as dst:
            dst.write(content)
        
        print(f"文件已从 {source} 复制到 {destination}")
    except FileNotFoundError:
        print("源文件不存在！")
    except Exception as e:
        print(f"复制过程中出错：{e}")

# 使用示例
copy_file('source.txt', 'destination.txt')

练习2：日志文件分析


def analyze_log(log_file):
    error_count = 0
    warning_count = 0
    
    try:
        with open(log_file, 'r', encoding='utf-8') as f:
            for line in f:
                if 'ERROR' in line:
                    error_count += 1
                elif 'WARNING' in line:
                    warning_count += 1
        
        print(f"分析结果：")
        print(f"错误数量：{error_count}")
        print(f"警告数量：{warning_count}")
    except FileNotFoundError:
        print("日志文件不存在！")

# 使用示例
analyze_log('app.log')