• 【循序渐进学Python】13.基本的文件I/O


    文件I/O是Python中最重要的技术之一,在Python中对文件进行I/O操作是非常简单的。

    1. 打开文件

    使用 open 函数来打开文件,语法如下:

    open(name[, mode[, buffering]])
    1.1 文件模式

    open 函数除了必须提供的文件名参数外,其实还有一个 mode 的模式参数,如果没有指定参数值的话,它的默认值是: rmode参数的可选值如下:

    1 'r'                 读模式
    2 'w'                 写模式
    3 'a'                 追加模式
    4 'b'                 二进制模式(可添加到其他模式使用)
    5 '+'                 读/写模式(可添加其他模式使用)
    1.2 缓冲

    open 函数的第三个参数( buffering ),表示文件的缓冲,当缓冲区大于0时(等于0时无缓冲,所有的读写操作都直接针对硬盘),Python会将文件内容存放到缓冲区(内存中),从而是程序运行的的更快,这时,只有使用 flush 或者 close 时才会将缓冲区中的数据更新到硬盘中。

    2. 文件的读和写

    文件流最重要的功能就是读取和写入数据。对应于文件对象来说就是: readwrite 方法。

    三种标准的流:

    标准文件对象包括 sys 模块的:stdin,stdout 以及 stderr 都是类文件对象,该对象实现了UNIX标准的I/O机制(Windows 中也能使用)。

    2.1 写入文件

    每次调用 f.write(string) 时,所提供的string参数值,会被写入到文件中(但是调用这个方法之前文本的内容会被覆写掉)。如下:

    1 f = open(r'C:	ext.txt','w')
    2 f.write('hello,')
    3 f.write('world')
    4 f.close()

    写入更多内容

    通过使用 f.writelines 方法,将一个字符串列表(任何序列或可迭代对象)作为参数,即可把这些内容写入到文件(流)中。

    注意:使用 writelines 方法不会增加新行,写入流的方法中也没有对应的 writeline 方法,需要自己增加新行。(不同平台使用不同的换行符,如 Mac 使用 r,Windows 使用 。可以通过 os.linesep 来获取)。

    更新文件内容

    写入了一些文件内容后,这些内容不一定能够理解体现在文件中,因为数据可能被缓存在内存中了,知道关闭时才会被真正写入到文件,如果想要在文件关闭前立即对文件内容进行更新,可以考虑调用文件对象的 flush 方法(该方法不允许其他程序使用该文件的同时访问文件)。

    2.2 读取文件

    调用 f.read([charCount]) 读取文件内容,根据可选的读取字符数读取文件内容,如果不指定参数则读取还没有被读取过的内容,如下:

    1 # -- coding: utf-8 --
    2 f = open(r'C:	ext.txt','r') # mode = 'r',默认值
    3 
    4 # 读取4个字符
    5 print f.read(4) # hell
    6 print f.read() # o,world
    7 f.close()
    2.3 关闭文件

    当我们使用完文件对象后应该及时把它关闭掉,以节省系统资源,或者保证文件完整性。这时候我们可以使用 try/finally 语句来完成,通过在 finally 语句中调用 f.close() 方法,确保文件会被关闭:

     1 # -- coding: utf-8 --
     2 # 打开文件
     3 f = open(r'C:	ext.txt','w')
     4 
     5 try:
     6     # 写入文件
     7     f.write('hello,')
     8     f.write('world')
     9 finally:
    10     # 关闭文件
    11     f.close()

    除了使用 finally 语句来关闭文件,还可以使用 Python 2.5 之后引入的新语法—— with语句 来关闭文件:

    1 # -- coding: utf-8 --
    2 
    3 # with 语句体中的代码执行结束后,文件会被自动关闭(即使发生了异常)
    4 with open(r'C:	ext.txt','w') as f:
    5     f.write('hello,')
    6     f.write('world')

    读取更多内容

    f.read([charCount]) 是逐字节读取的,我们还可以使用更简便的方法: f.readline([charCount]) ,如果不适用任何参数直接读取单独的一行(从当前位置开始,知道一个换行符为止),如果使用一个非负数的整数作为参数,表示可以读取字符的最大值。f.readlines()方法可以读取一个文件中所有的行,并将其作为列表返回。

    3. 迭代文件内容

    对文件内容进行迭代以及执行一些重复的操作,是最常见的文件操作之一。

    3.1 按字节处理

    最常见的对文件内容进行迭代的方式是在 while 循环中使用 read 方法:

    1 f = open(r'C:	ext.txt','r')
    2 
    3 char = f.read(1)
    4 while char:
    5     print char
    6     char = f.read(1)
    7 f.close()

    当文件达到末尾是,read 方法会返回一个空字符串,则 charfalse。上面的示例还有可以使用 while true/break 语句实现更简洁的写法:

    1 # -- coding: utf-8 --
    2 f = open(r'C:	ext.txt','r')
    3 
    4 while True:
    5     line = f.read(1)
    6     if not line:break
    7     print line
    8 f.close()
    3.2 按行操作

    按行读取的方式和按字节的方式类似,只需要将 read 方法换成了 readline 方法即可:

    1 # -- coding: utf-8 --
    2 f = open(r'C:	ext.txt','r')
    3 
    4 while True:
    5     line = f.readline()
    6     if not line:break
    7     print line
    8 f.close()
    3.3 一次读取所有内容

    对于一个不是很大的文件,我们可以使用不带参数的 read方法一次性的读取整个文件(当作一个字符串),或者使用 readlines方法把文件读入一个字符串列表中,列表中每个字符串就是一行。下面使用 read 方法读取所有内容:

    1 f = open(r'C:	ext.txt','r')
    2 
    3 for char in f.read():
    4     print char
    5 f.close()

    使用readlines方法读取所有内容:

    1 f = open(r'C:	ext.txt','r')
    2 
    3 for line in f.readlines():
    4     print line
    5 f.close()
    3.4 按需加载并迭代

    对文件内容进行按需加载,而不是一次性的将其从读到内存的中好处之一就是可以按需加载,节省系统资源,特别是对一些超大的文件来说更是如此。如果对大文件进行迭代操作可以考虑下面的两种方式:

    使用fileinput实现惰性迭代

    需要对一个非常大的文件进行迭代时,使用 readlines 会占用过多的内存,这时候除了可以用 while 循环和 readline 来替代,还可以通过使用 for 循环和 fileinput 模块来实现懒惰迭代——即按需迭代:

    1 import fileinput
    2 
    3 for line in fileinput.input(r'C:	ext.txt'):
    4     print line

    使用文件迭代器

    从Python 2.2 开始,文件对象是可迭代的,这表示可以直接在 for 循环对它们进行迭代操作:

    1 f = open(r'C:	ext.txt')
    2 for line in f:
    3     print line
    4 f.close()

    参考资料&进一步阅读

    Python Doc —— fileinput

    Python基础教程(第二版)

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/IPrograming/p/Python_IO.html
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