Python学习笔记（Task07：文件与文件系统）

Bertha 。 2023-06-11 03:13 46阅读 0赞

# 文件与文件系统 #

## 文件 ##

### 打开文件 ###

`open()` 方法用于打开一个文件，并返回文件对象，在对文件进行处理过程都需要使用到这个函数，如果该文件无法被打开，会抛出 OSError。

**注意**：使用 `open()` 方法一定要保证关闭文件对象，即调用 `close()` 方法。

`open()` 函数常用形式是接收两个参数：文件名(`file`)和模式(`mode`)。

> open(file, mode=‘r’)

完整的语法格式为：

> open(file, mode=‘r’, buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)

参数说明:

*  file: 必需，文件路径（相对或者绝对路径）。
 *  mode: 可选，文件打开模式。
 *  buffering: 设置缓冲。
 *  encoding: 一般使用 utf8 。
 *  errors: 报错级别。
 *  newline: 区分换行符。
 *  closefd: 传入的 file 参数类型。

mode 参数有：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>模式</th> 
   <th align="left">描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>t</td> 
   <td align="left">文本模式 (默认)。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>x</td> 
   <td align="left">写模式，新建一个文件，如果该文件已存在则会报错。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>b</td> 
   <td align="left">二进制模式。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>+</td> 
   <td align="left">打开一个文件进行更新(可读可写)。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>U</td> 
   <td align="left">通用换行模式（<strong>Python 3 不支持</strong>）。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>r</td> 
   <td align="left">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。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>rb</td> 
   <td align="left">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等。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>r+</td> 
   <td align="left">打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>rb+</td> 
   <td align="left">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等。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>w</td> 
   <td align="left">打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>wb</td> 
   <td align="left">以二进制格式打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。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等。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>w+</td> 
   <td align="left">打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>wb+</td> 
   <td align="left">以二进制格式打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。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等。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>a</td> 
   <td align="left">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。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ab</td> 
   <td align="left">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。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>a+</td> 
   <td align="left">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。文件打开时会是追加模式。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ab+</td> 
   <td align="left">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。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NTU2NTk5_size_16_color_FFFFFF_t_70]

### file 对象 ###

`file` 对象使用 open 函数来创建，下表列出了 `file` 对象常用的函数：

1.  file.close() 关闭文件。关闭后文件不能再进行读写操作。  
    ![在这里插入图片描述][20191029192813467.png]
2.  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。
3.  file.fileno() 返回一个整型的文件描述符(file descriptor FD 整型), 可以用在如os模块的read方法等一些底层操作上。
4.  file.isatty() 如果文件连接到一个终端设备返回 True，否则返回 False。
5.  file.next() **Python 3 中的 File 对象不支持 next() 方法**。返回文件下一行。
6.  file.read(\[size\]) 从文件读取指定的字节数，如果未给定或为负则读取所有。![在这里插入图片描述][20191029193129893.png]
7.  file.readline(\[size\]) 读取整行，包括 “\\n” 字符。![在这里插入图片描述][20191029193642222.png]
8.  file.readlines(\[sizeint\]) 读取所有行并返回列表，若给定sizeint>0，返回总和大约为sizeint字节的行, 实际读取值可能比 sizeint 较大, 因为需要填充缓冲区。该列表可以由 Python 的 `for... in ...` 结构进行处理。![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NTU2NTk5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]
9.  file.seek(offset\[, whence\]) 移动文件读取指针到指定位置。
10. file.tell() 返回文件当前位置。![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NTU2NTk5_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]
11. file.truncate(\[size\]) 从文件的首行首字符开始截断，截断文件为 size 个字符，无 size 表示从当前位置截断；截断之后后面的所有字符被删除，其中 Widnows 系统下的换行代表2个字符大小。**注意**：truncate（）这个函数跟文件指针位置无关。每次执行都是从文件开始处执行，也就是seek（0,0）的位置开始，截取指定参数的n个字符，其它的全部删除。所以要用a+（a不行）或是r+。如果用w+模式会读出空，因为w是先删除再写，一定不要用。执行结果为，只剩文件开头的n个字符。![在这里插入图片描述][20191029201612639.png]
12. file.write(str) 将字符串写入文件，返回的是写入的字符长度。![在这里插入图片描述][2019102920205330.png]
13. 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。![在这里插入图片描述][20191029202526139.png]

### OS 文件/目录方法 ###

`os 模块`提供了非常丰富的方法用来处理文件和目录。常用的方法如下表所示：

*  os.getcwd() 用于返回当前工作目录。
 *  os.chdir(path) 用于改变当前工作目录到指定的路径。![在这里插入图片描述][20191029203602276.png]
 *  os.listdir(path) 返回path指定的文件夹包含的文件或文件夹的名字的列表。![在这里插入图片描述][20191029203816454.png]
 *  os.mkdir(path) 创建单层目录，如果该目录已存在抛出异常。
 *  os.makedirs(path) 用于递归创建多层目录，如果该目录已存在抛出异常。
 *  os.remove(path) 用于删除指定路径的文件。如果指定的路径是一个目录，将抛出 OSError。
 *  os.rmdir(path) 用于删除单层目录。仅当这文件夹是空的才可以, 否则, 抛出 OSError。
 *  os.removedirs(path) 递归删除目录，从子目录到父目录逐层尝试删除，遇到目录非空则抛出异常。
 *  os.rename(src, dst) 方法用于命名文件或目录，从 src 到 dst，如果 dst 是一个存在的目录, 将抛出 OSError。![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NTU2NTk5_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]
 *  os.system(command) 运行系统的shell命令（将字符串转化成命令）
 *  os.curdir 指代当前目录（.）
 *  os.pardir 指代上一级目录（…）
 *  os.sep 输出操作系统特定的路径分隔符（win下为\\，Linux下为/）
 *  os.linesep 当前平台使用的行终止符（win下为\\r\\n，Linux下为\\n）
 *  os.name 指代当前使用的操作系统（包括：‘mac’，‘nt’）
 *  os.path.basename(path)去掉目录路径，单独返回文件名
 *  os.path.dirname(path)去掉文件名，单独返回目录路径
 *  os.path.join(path1\[, path2\[, …\]\])将 path1，path2 各部分组合成一个路径名
 *  os.path.split(path)分割文件名与路径，返回(f\_path,f\_name)元组。如果完全使用目录，它会将最后一个目录作为文件名分离，且不会判断文件或者目录是否存在。
 *  os.path.splitext(path)分离文件名与扩展名，返回(f\_path,f\_name)元组。![在这里插入图片描述][20191029211317332.png]
 *  os.path.getsize(file)返回指定文件大小，单位是字节。
 *  os.path.getatime(file)返回指定文件最近的访问时间
 *  os.path.getctime(file)返回指定文件的创建时间
 *  os.path.getmtime(file)返回指定文件的最新的修改时间
 *  浮点型秒数，可用time模块的gmtime()或localtime()函数换算![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NTU2NTk5_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]
 *  os.path.exists(path)判断指定路径（目录或文件）是否存在
 *  os.path.isabs(path)判断指定路径是否为绝对路径
 *  os.path.isdir(path)判断指定路径是否存在且是一个目录
 *  os.path.isfile(path)判断指定路径是否存在且是一个文件
 *  os.path.islink(path)判断指定路径是否存在且是一个符号链接
 *  os.path.ismount(path)判断指定路径是否存在且是一个悬挂点
 *  os.path.samefile(path1,path2)判断path1和path2两个路径是否指向同一个文件![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NTU2NTk5_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]![在这里插入图片描述][20191029212241861.png]

### 序列化与反序列化 ###

Python 的 pickle 模块实现了基本的数据序列和反序列化。

*  通过 pickle 模块的序列化操作我们能够将程序中运行的对象信息保存到文件中去，永久存储。
 *  通过 pickle 模块的反序列化操作，我们能够从文件中创建上一次程序保存的对象。

基本接口：

> pickle.dump(obj, file, \[,protocol\])

*  obj：想要序列化的obj对象。
 *  file:文件名称。
 *  protocol：序列化使用的协议。如果该项省略，则默认为0。如果为负值或HIGHEST\_PROTOCOL，则使用最高的协议版本。

有了 pickle 这个对象, 就能对 file 以读取的形式打开:

> x = pickle.load(file)

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NTU2NTk5_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

## 参考文献 ##

www.runoob.com

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NTU2NTk5_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20230531/9ab8e53442e843b88496cfa44e13f556.png
[20191029192813467.png]: /images/20230531/5d863342d22f4f71ae4ac6119dd211c1.png
[20191029193129893.png]: /images/20230531/ba9cb044715c4e249da749ef2ea4e300.png
[20191029193642222.png]: /images/20230531/4382a3d4644241349973c4f9f98f689b.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NTU2NTk5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20230531/0e734a3b89064ca3aad6deebfb03fcc1.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NTU2NTk5_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20230531/0cac4832e08243b08f0dddffdf15a662.png
[20191029201612639.png]: /images/20230531/38f1a906c2a14fdbac15aa5baeb51955.png
[2019102920205330.png]: /images/20230531/1a72aca7caf14960afb18a62296ce53f.png
[20191029202526139.png]: /images/20230531/9383a5a638e8422eaeed3cb790f8a4e3.png
[20191029203602276.png]: /images/20230531/2792cb798ff549feacbbd97b4a3c3a07.png
[20191029203816454.png]: /images/20230531/2e78bfacad0c4af8a54f515a142b46f5.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NTU2NTk5_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20230531/44d6ab7f1de2460bac6917882de057d9.png
[20191029211317332.png]: /images/20230531/71f023fe3e7e47bd9bf32dfe92034caa.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NTU2NTk5_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20230531/ba37421cd89e466d8d1e765d386ffc17.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NTU2NTk5_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: https://img-blog.csdnimg.cn/2019102921222473.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NTU2NTk5,size_16,color_FFFFFF,t_70
[20191029212241861.png]: /images/20230531/bbbdff3330584bab823b4cbefd5edc98.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NTU2NTk5_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: /images/20230531/3ecfc94079364d1ba3343b39b122fdea.png