Python 文件对象和方法

Python文件对象和方法

1.打开和关闭文件

Python提供了必要的函数和方法进行默认情况下的文件基本操作，我们可以用file对象做大部分文件操作。
open()方法
我们必须先用Python内置的open()函数打开一个文件，创建一个file对象，才能调用其相关的方法对它进行读写。其语法是：

file object = open(file_name [, access_mode][, buffering])

各个参数的细节如下：

• file_name：file_name变量是一个包含了我们要访问的文件名称的字符串值；
• access_mode：access_mode决定了打开文件的模式：只读、写入、追加等；所有可取值见如下完全的列表，这个参数是非强制的，默认文件访问模式为只读(r)；
• buffering：如果buffering的值被设置为0，就不会有寄存，如果buffering的值为1，访问文件时会寄存行。如果将buffering的值设置为大于1的整数，表明了这就是寄存区的缓冲大小，如果取负值，寄存区的缓冲大小则为系统默认；

不同模式打开文件的完全列表：

模式	描述
r	以只读方式打开文件，文件的指针将会放在文件的开头，这是默认模式
rb	以二进制格式打开一个文件用于只读，文件指针将会放在文件的开头，这是默认模式。一般用于非文本文件，如：图片、音频、视频等
r+	打开一个文件用于读写，文件指针将会放在文件的开头
rb+	以二进制格式打开一个文件用于读写，文件指针将会放在文件的开头。一般用于非文本文件，如：图片、音频、视频等
w	打开一个文件只用于写入，如果该文件已经存在则将其覆盖，如果该文件不存在，创建新文件
wb	以二进制格式打开一个文件只用于写入，如果该文件已经存在则将其覆盖，如果该文件不存在，创建新文件。一般用于非文本文件，如：图片、音频、视频等
w+	打开一个文件用于读写，如果该文件已经存在则将其覆盖，如果该文件不存在，创建新文件
wb+	以二进制格式打开一个文件用于读写，如果该文件已经存在则将其覆盖，如果该文件不存在，创建新文件。一般用于非文本文件，如：图片、音频、视频等
a	打开一个文件用于追加，如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾，也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后，如果该文件不存在，创建新文件进行写入
ab	以二进制格式打开一个文件用于追加，如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾，也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后，如果该文件不存在，创建新文件进行写入
a+	打开一个文件用于读写，如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾，也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后，如果该文件不存在，创建新文件进行写入
ab+	以二进制格式打开一个文件用于追加，如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾，也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后，如果该文件不存在，创建新文件进行写入

下图很好的总结了这几种模式：

File对象的属性
一个文件被打开后，我们就有一个file对象，接下来就可以得到该文件的各种信息，以下是和file对象相关的所有属性的列表：

属性	描述
file.closed	如果文件已被关闭，返回true，否则返回false
file.mode	返回被打开文件的访问模式
file.name	返回文件的名称
file.softspace	如果用print输出后，必须跟一个空格符，则返回false，否则返回true

如下实例：

fo = open("foo.txt", "w")
print("文件名：", fo.name)
print("访问模式：", fo.mode)
print("是否已关闭：", fo.closed)

运行输出结果为：

文件名： foo.txt
访问模式： w
是否已关闭： False

close()方法
File对象的close()方法刷新缓冲区里任何还没写入的信息，并关闭该文件，之后便不能在进行写入。当一个文件对象的引用被重新指定给另一个文件时，Python会关闭之前的文件。用close()方法关闭文件是一个很好的习惯，其语法是：

fileObject.close()

如上面实例：

# 打开一个文件
fo = open("foo.txt", "w")
print("文件名：", fo.name)
print("访问模式：", fo.mode)
print("是否已关闭：", fo.closed)

# 关闭打开的文件
fo.close()

读写文件，file对象提供了一系列方法，能让我们的文件访问更轻松，接下来我们就将使用read()和write()方法来读取和写入文件。
write()方法
write()方法可将任何字符串写入一个打开的文件，需要重点注意的是，Python字符串可以是二进制数据，而不仅仅是文字。write()方法不会在字符串的结尾添加换行符(" ")，其语法为：

fileObject.write(string)

在这里，被传递的参数是要写入到已打开文件的内容，如下实例：

# 打开一个文件
fo = open("foo.txt", "w")
fo.write("www.baidu.com!
Very good site!
")

# 关闭打开的文件
fo.close()

上述方法会创建foo.txt文件，并将收到的内容写入该文件，并最终关闭文件。打开该文件，我们将会看到以下内容：

www.baidu.com!
Very good site!

read()方法
read()方法从一个打开的文件中读取一个字符串，需要重点注意的是，Python字符串可以是二进制数据，而不仅仅是文字，其语法为：

fileObject.read([count])

在这里，被传递的参数是要从已打开的文件中读取的字节数，该方法从文件的开头开始读取，如果没有传入count，它会尝试尽可能多的读取更多的内容，很可能是直到文件的末尾，如下实例：

fo = open("foo.txt", "r+")
content = fo.read(14)
print("读取的字符串是：{}".format(content))

# 关闭打开的文件
fo.close()

运行输出结果为：

读取的字符串是：www.baidu.com!

文件定位
tell()方法告诉我们文件内的当前位置，换句话说，下一次的读写将会发生在文件开头多少字节之后。seek(offset[, from])方法改变当前文件的位置，offset变量表示要移动的字节数，from变量指定开始移动字节的参考位置。如果from被设为0，这意味着将文件的开头作为移动字节的参考位置，如果设为1，则使用当前的位置作为参考位置，如果它被设为2，那么该文件的末尾将作为参考位置。如下实例：

# 打开一个文件
fo = open("foo.txt", "r+")
content = fo.read(14)
print("读取的字符串是：", content)

# 查找当前位置
position = fo.tell()
print("当前文件位置：", position)

# 把文件指针再次重新定位到文件开头
position = fo.seek(0, 0)
con = fo.read(14)
print("重新读取字符串：", con)

# 关闭文件
fo.close()

运行输出结果为：

读取的字符串是： www.baidu.com!
当前文件位置： 14
重新读取字符串： www.baidu.com!

重命名和删除文件
Python的os模块提供了帮助我们执行文件处理操作的方法，比如重命名和删除文件。要使用这个模块，必须先导入它，然后才可以调用相关的功能。具体参见Python 常用模块os模块部分。

2.Python 文件常用方法

file对象使用open()方法来创建，下表列出了file对象常用的方法：

方法	描述
file.close()	关闭文件，关闭后文件不能再进行读写操作
file.flush()	刷新文件内部缓冲，直接把内部缓冲区的数据立刻写入文件，而不是被动的等待输出缓冲区写入
file.fileno()	返回一个整型的文件描述符(file description FD整型)，可以用在如os模块的read方法等一些底层操作上
file.isatty()	如果文件连接到一个终端设备返回true，否则返回false
file.read([size])	从文件读取指定的字节数，如果未给定或为负数则读取所有
file.readline([size])	读取整行，包括" "字符
file.readlines([sizeint])	读取所有行并返回列表，若给定sizeint>0，则是设置一次读多少字节，这是为了减轻读取压力
file.seek(offset[, whence])	设置文件当前位置
file.tell()	返回文件位置
file.truncate([size])	截取文件，截取的直接通过size指定，默认为当前文件位置
file.write(str)	将字符串写入文件，没有返回值
file.writelines(sequence)	向文件写入一个序列字符串列表，如果需要换行则要自己加入每行的换行符

3.Python With语句

在Python中，我们在打开文件时，为了代码的健壮性，通常要考虑一些异常情况，比如：

try:
    conf_file = open("logging.conf")
    content = conf_file.readlines()
    conf_file.close()

except IOError:
    log.write("No such file read!")

如果文件操作出现异常，则写一条错误日志；考虑一种情况，如果文件成功打开了，但readlines()调用失败，异常处理会立即跳转到except处执行，这样文件关闭就没有机会被执行到。一种解决方案就是将close()语句放到finally子句中去，finally的特点是不管有无异常，都会被执行：

try:
    try:
        conf_file = open("logging.conf")
        content = conf_file.readlines()

    except IOError:
        log.write("No such file read!")

finally:
    conf_file.close()

或者

try:
    try:
        conf_file = open("logging.conf")
        content = conf_file.readlines()

    finally:
        conf_file.close()

except IOError:
    log.write("No such file read!")

但是上面的语句很不优雅，在Python中我们可以使用with语句来优雅的处理该问题：

with open("logging.conf") as f:
    for line in f:
        print(line)

with语句仅仅能对支持上下文管理协议的对象使用，支持此协议的对象有：

file
decimal.Context
thread系列

with语句执行的解析：

with context_expr() as var:
    dosomething()

• 1.当with语句执行时，便执行上下文表达式(context_expr一般为某个方法)来获得一个上下文管理器对象，上下文管理器的职责是提供一个上下文对象，用于在with语句块中处理细节；
• 2.一旦获得了上下文对象，就会调用它的__enter__()方法，将完成with语句块执行前的所有准备工作，如果with语句后面跟了as语句，则用__enter__()方法的返回值来赋值；
• 3.当with语句块结束时，无论是正常结束还是异常结束，都会调用上下文对象的__exit__()方法，exit()方法有3个参数，如果with语句正常结束，3个参数全部都是None；如果发生异常，3个参数的值分别等于调用sys.exc_info()函数返回的3个值：类型(异常类)、值(异常实例)和跟踪记录(traceback)，相应的跟踪记录对象；
• 4.因为上下文管理器主要作用于共享资源，enter()和__exit__()方法基本是完成分配和释放资源的低层次工作，比如：数据库连接、锁分配、信号量加/减、状态管理、文件打开/关闭、异常处理等；