python基础（十）：文件处理python一点一滴铺就人生-

一、引言

众所周知计算机由应用程序、操作系统、硬件三部分结构。
我们python或其他编程语言编写的程序和数据要想持久化保存，就必须保存到硬盘中。但是我们的应用程序不能直接对硬盘进行操作，操作系统把复杂的硬件操作封装成简单的接口给用户/应用程序使用，文件就是这个接口，应用程序可以通过操作文件实现对硬盘操作。

二、python实现操作文件流程

1、操作文件的流程

- 打开文件，得到一个文件句柄并赋值给一个变量 - 通过句柄对这个文件进行操作 - 关闭文件 

python实现：

f = open('a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') #打开文件得到句柄f print(f.read()) #读文件 f.close() #关闭文件 

2、资源回收与with上下文管理

打开一个文件包含两个部分的资源：存储句柄的f占用的内存资源、操作系统打开的文件。在操作完毕一个文件时，这两部分的资源都必须回收。回收方法：

f.close() #回收操作系统打开的文件资源 del f #回收存储句柄的f占用的内存资源 #f如果先被删除了，那么你再无法使用f调用close方法关闭文件。 

其中del f一定要发生在f.close()之后，否则就会导致操作系统打开的文件无法关闭，白白占用资源， 而python自动的垃圾回收机制决定了我们无需考虑del f，这就要求我们，在操作完毕文件后，一定要记住f.close()，虽然我们如此强调，但是大多数读者还是会不由自主地忘记f.close()，考虑到这一点，python提供了with关键字来帮我们管理上下文：

# 1、在执行完子代码块后，with 会自动执行f.close() with open('a.txt','w') as f:     pass   # 2、可用用with同时打开多个文件，用逗号分隔开即可 with open('a.txt','r') as read_f,open('b.txt','w') as write_f:       data = read_f.read()     write_f.write(data) #上面这个程序，实现了把一个文件复制到另外一个文件。 

with上下文时用来在代码块执行完文件操作后，自动关闭文件。

3、指定操作文本文件的字符编码

f = open(…)是由操作系统打开文件，如果打开的是文本文件，会涉及到字符编码问题，如果没有为open指定编码，那么打开文本文件的默认编码很明显是操作系统说了算了，操作系统会用自己的默认编码去打开文件，在windows下是gbk，在linux下是utf-8。
这就用到了上节课讲的字符编码的知识：若要保证不乱码，文件以什么方式存的，就要以什么方式打开。

f = open(‘a.txt’,‘r’,encoding='utf-8')

三、文件操作模式

1、控制文件读写操作的模式

r(默认的)：只读 w：只写 a：只追加写 

文件指针：总是指向需要操作的文件内容的某个地方。不同模式，开始时，文件指针指向不同的地方。

2、r模式的使用

（1）r模式基本知识及使用案例

# r只读模式: 在文件不存在时则报错,文件存在，文件指针直接跳到文件开头，读取文件指针后的所有内容，不能写。  with open('a.txt',mode='r',encoding='utf-8') as f:      res=f.read() # 会将文件的内容由硬盘全部读入内存，赋值给res # 小练习：实现用户认证功能  inp_name=input('请输入你的名字: ').strip()  inp_pwd=input('请输入你的密码: ').strip()  with open(r'db.txt',mode='r',encoding='utf-8') as f:      for line in f:          # 把用户输入的名字与密码与读出内容做比对          u,p=line.strip('n').split(':') if inp_name == u and inp_pwd == p:              print('登录成功') break else:          print('账号名或者密码错误') 

for line in f释疑：

对文件对象进行for循环遍历，是将文件中的内容一行行的以字符串赋值给line变量 

（2）read方法使用：

f.read() #读取所有内容,执行完该操作后，文件指针会移动到文件末尾 f.readline() #读取一行内容,光标移动到第二行首部 f.readlines() #把文件内容每行作为元素存在一个列表中 

文件内容：

f.read():

f.readline():

f.readlines():

看完三面三个运行结果，有人就有疑问了，为什么readlines方法的运行结果多了个n？

答：文件内容和你看到的并不一样，电脑存储文件的样子实际时这样子的： wjc:123nhaha:456nheihei:789 #注：每个n隶属于前面的，因为你打字，是在当前行的结尾换行的（即当前行结尾处输入换行符的） 

3、w模式的使用

# w只写模式: 在文件不存在时会创建空文档,文件存在会清空文件,文件指针跑到文件开头，不能读。 with open('db.txt',mode='w',encoding='utf-8') as f:     f.write('吴晋丞:123n')     f.write('xixi:adminn')      f.write('wowo:456n')     f.write('吴晋丞:123nxixi:adminnwowo:456') #强调： # 1 在文件不关闭的情况下,连续的写入，后写的内容一定跟在前面写内容的后面 # 2 如果重新以w模式打开文件，则会清空文件内容 

4、a 模式的使用

# a只追加写模式: 在文件不存在时会创建空文档,文件存在会将文件指针直接移动到文件末尾，不能读。 with open('c.txt',mode='a',encoding='utf-8') as f:      f.write('44444n')      f.write('55555n') #强调 w 模式与 a 模式的异同： # 1 相同点：在打开的文件不关闭的情况下，连续的写入，新写的内容总会跟在前写的内容之后 # 2 不同点：以 a 模式重新打开文件，不会清空原文件内容，会将文件指针直接移动到文件末尾，新写的内容永远写在最后 # 小练习：实现注册功能: username = input('username>>>: ').strip() password = input('password>>>: ').strip() with open('db.txt', mode='a', encoding='utf-8') as f:     info = '{name}:{pwd}n'.format(name=username,pwd=password)     f.write(info) # 注册我们不可能使用w模式，清空写是吧，需要追加写！ 

小练习运行示例：

为什么没有换行呢？

答：我们在w模式时，最后一个输入的字符串没有加n，所以接下来写入的时候，还是从当前行写走。 

5、+ 模式的使用(了解)

这个模式你如果想搞懂，你需要对文件指针有一个清楚的认识，你需要时刻清楚文件指针当前在哪个地方。

# r+ w+ a+ :它们都是代表对文件内容具有可读可写 #在平时工作中，我们只单纯使用r/w/a，要么只读，要么只写，一般不用可读可写的模式 

它们对文件内容都具有可读可写，那么有什么区别？

（1）r+模式的使用

r+模式代表以r为主体，读写都具有r的特点
r的特点：不存在文件时，无法读文件，报错；文件存在，从文件内容开始的地方，开始读。
r+模式的写操作案例：

with open('db.txt', mode='r+', encoding='utf-8') as f:     f.write('heihei')     info = f.read()     print(info) 

db.txt文件原始内容:

haha:123 xixi:admin wowo:456 

执行结果：
执行后db.txt文件的内容：
疑问：为什么read读出来的内容和执行命令后的db.txt文件内容不一致？

答：因为write写操作写完，文件指针便不再是指到文件内容开头了，文件指针此时指向write的内容末尾，r模式我们晓得read只是读取文件指针之后的内容，所以只能打印write的内容末尾后面的内容，不能打印出来前面刚写入的内容。 

结论：

• r+模式的读操作和r模式一致
• r+模式的写操作，没有文件不会创建文件，会报错
• r+模式的写操作是从文件开始处开始写的，且会覆盖原来的内容

（2）w+模式的使用

w+模式代表以w为主体，读写都具有w的特点
w的特点：在文件不存在时会创建空文档,文件存在会清空文件,文件指针跑到文件开头。
w+模式的读操作案例:

with open('db.txt', mode='w+', encoding='utf-8') as f:     info = f.read()     print(info) 

执行后文档：
即使你再添加内容，文件指针也一直是在文末，read永远都读的都是空白。
总结：

• w+模式写操作和w模式一样
• w+模式读操作，无文件，则创建空文档，有文件则清空文件，再读出来，文件指针一直指向文末，读的内容一直时空白的。

（3）a+模式的使用

a+模式代表以a为主体，读写都具有a的特点
a的特点：在文件不存在时会创建空文档,文件存在会将文件指针直接移动到文件末尾
a+模式的读操作案例：

with open('db.txt', mode='a+', encoding='utf-8') as f:     f.write('haha')     info = f.read()     print(info) 

db.txt文件原始内容：
执行后文件的内容：
运行结果：
a+模式中read操作一直都是空白的，这是为什么呢？

答：因为有文件，文件指针就直接跳到文末，即使添加内容，也是追加，文件指针一直指向文末，所以read从文件指针往后读，不论怎样都是空白的 

总结：

• a+模式的写操作和a模式的写操作一致
• a+模式的读操作，文件指针一直指向文末，读的都是空白

6、+模式整体总结

我们学习了上面三个+模式，发现w+模式和a+模式因为指针位置的问题，导致read功能相当于没有用，一直读的都是空白，r+模式因为指针位置问题，也会出现write添加内容之后，只能读部分内容。因此我们需要可以控制指针的移动，这个会在后面学习到。

四、控制文件读写内容的模式

1、t模式的使用

# t 模式：如果我们指定的文件打开模式为r/w/a，其实默认就是rt/wt/at  with open('a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:      res=f.read()       print(type(res)) # 输出结果为：<class 'str'>   with open('a.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:      s='abc'      f.write(s) # 写入的也必须是字符串类型,传整型、浮点型等都不行。 #强调：t 模式只能用于操作文本文件,无论读写，都应该以字符串为单位，而存取硬盘本质都是二进制的形式，当指定 t 模式时，内部帮我们做了编码与解码，所以我们需要指定编码格式，不然可能会出现乱码 

2、b模式的使用