Python-入门-文件操作(十四)

蔚落 2023-10-02 21:51 24阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  Python-入门-文件操作
 *   *  什么是文件路径，Python中如何书写文件路径？
     *  绝对路径和相对路径
     *  打开文件open
     *   二进制文件和文本文件的区别
     *   读取文件read
     *  按行读取
     *  写入文件write和writelines
     *  关闭文件close
     *  移动文件指针和获取当前指针的位置seek()和tell()
     *  自动资源释放with
     *  with底层原理
     *  对象的持久化存储
     *  逐行读取多个文件
     *  随机读取文件指定行
     *  os.path 模块
     *  文件名称的匹配fnmatch
     *  生成临时文件和临时目录

## Python-入门-文件操作 ##

和其它编程语言一样，Python 也具有操作文件（I/O）的能力，比如打开文件、读取和追加数据、插入和删除数据、关闭文件、删除文件等。

除了提供文件操作基本的函数之外，Python 还提供了很多模块，例如 fileinput 模块、pathlib 模块等，通过引入这些模块，我们可以获得大量实现文件操作可用的函数和方法（类属性和类方法），大大提供编写代码的效率。

### 什么是文件路径，Python中如何书写文件路径？ ###

当程序运行时，变量是保存数据的好方法，但变量、序列以及对象中存储的数据是暂时的，程序结束后就会丢失，如果希望程序结束后数据仍然保持，就需要将数据保存到文件中。Python 提供了内置的文件对象，以及对文件、目录进行操作的内置模块，通过这些技术可以很方便地将数据保存到文件（如文本文件等）中。

关于文件，它有两个关键属性，分别是“文件名”和“路径”。其中，文件名指的是为每个文件设定的名称，而路径则用来指明文件在计算机上的位置。例如，我的 Windows 7 笔记本上有一个文件名为 projects.docx（句点之后的部分称为文件的“扩展名”，它指出了文件的类型），它的路径在 D:\\demo\\exercise，也就是说，该文件位于 D 盘下 demo 文件夹中 exercise 子文件夹下。

通过文件名和路径可以分析出，project.docx 是一个 Word 文档，demo 和 exercise 都是指“文件夹”（也称为目录）。文件夹可以包含文件和其他文件夹，例如 project.docx 在 exercise 文件夹中，该文件夹又在 demo 文件夹中。

注意，路径中的 D:\\ 指的是“根文件夹”，它包含了所有其他文件夹。在 Windows 中，根文件夹名为 D:\\，也称为 D: 盘。在 OS X 和 Linux 中，根文件夹是 /。本教程使用的是 Windows 风格的根文件夹，如果你在 OS X 或 Linux 上输入交互式环境的例子，请用 / 代替。

另外，附加卷（诸如 DVD 驱动器或 USB 闪存驱动器），在不同的操作系统上显示也不同。在 Windows 上，它们表示为新的、带字符的根驱动器。诸如 D:\\ 或 E:\\。在 OS X 上，它们表示为新的文件夹，在 /Volumes 文件夹下。在 Linux 上，它们表示为新的文件夹，在 /mnt 文件夹下。同时也要注意，虽然文件夹名称和文件名在 Windows 和 OS X 上是不区分大小写的，但在 Linux 上是区分大小写的。

> Windows上的反斜杠以及OS X和Linux上的正斜杠

在 Windows 上，路径书写使用反斜杠 “” 作为文件夹之间的分隔符。但在 OS X 和 Linux 上，使用正斜杠 “/” 作为它们的路径分隔符。如果想要程序运行在所有操作系统上，在编写 Python 脚本时，就必须处理这两种情况。

好在，用 os.path.join() 函数来做这件事很简单。如果将单个文件和路径上的文件夹名称的字符串传递给它，os.path.join() 就会返回一个文件路径的字符串，包含正确的路径分隔符。代码：

import os
    if __name__ == '__main__':
        join = os.path.join('demo', 'exercise')
        print(join)# demo\exercise

因为此程序是在 Windows 上运行的，所以 os.path.join(‘demo’, ‘exercise’) 返回 `demo\exercise`。如果在 OS X 或 Linux 上调用这个函数，该字符串就会是 ‘demo/exercise’。

不仅如此，如果需要创建带有文件名称的文件存储路径，os.path.join() 函数同样很有用。例如

import os
    if __name__ == '__main__':
        myFiles = ['accounts.txt', 'details.csv', 'invite.docx']
        for filename in myFiles:
            print(os.path.join('C:\\demo\\exercise', filename))

![在这里插入图片描述][588a9d4bc8684311b0985d135d9c576c.png]

### 绝对路径和相对路径 ###

在介绍绝对路径和相对路径之前，先要了解一下什么是当前工作目录。

当前工作目录就是当前代码执行所在的目录在 Python 中，利用 `os.getcwd()`\`函数可以取得当前工作路径的字符串，还可以利用 `os.chdir()`\` 改变它。

了解了当前工作目录的具体含义之后，接下来介绍绝对路径和相对路径各自的含义和用法。

> 什么是绝对路径

明确一个文件所在的路径，有 2 种表示方式，分别是：

*  绝对路径：总是从根文件夹开始，Window 系统中以盘符（C：、D：）作为根文件夹，而 OS X 或者 Linux 系统中以 / 作为根文件夹。
 *  相对路径：指的是文件相对于当前工作目录所在的位置。例如，当前工作目录为 “C:\\Windows\\System32”，若文件 demo.txt 就位于这个 System32 文件夹下，则 demo.txt 的相对路径表示为 “./demo.txt”（其中 ./就表示当前所在目录,而…/就表示上级目录）。

![在这里插入图片描述][7b4ba5f3224346cdad0ddf612668aa4f.png]

> 处理绝对路径和相对路径

Python os.path 模块提供了一些函数，可以实现绝对路径和相对路径之间的转换，以及检查给定的路径是否为绝对路径，比如说：

*  调用 os.path.abspath(path) 将返回 path 参数的绝对路径的字符串，这是将相对路径转换为绝对路径的简便方法。
 *  调用 os.path.isabs(path)，如果参数是一个绝对路径，就返回 True，如果参数是一个相对路径，就返回 False。
 *  调用 os.path.relpath(path, start) 将返回从 start 路径到 path 的相对路径的字符串。如果没有提供 start，就使用当前工作目录作为开始路径。
 *  调用 os.path.dirname(path) 将返回一个字符串，它包含 path 参数中最后一个斜杠之前的所有内容；
 *  调用 os.path.basename(path) 将返回一个字符串，它包含 path 参数中最后一个斜杠之后的所有内容。

>>> os.getcwd()
    'C:\\Windows\\System32'
    >>> os.path.abspath('.')
    'C:\\Windows\\System32'
    >>> os.path.abspath('.\\Scripts')
    'C:\\Windows\\System32\\Scripts'
    >>> os.path.isabs('.')
    False
    >>> os.path.isabs(os.path.abspath('.'))
    True
    >>> os.path.relpath('C:\\Windows', 'C:\\')
    'Windows'
    >>> os.path.relpath('C:\\Windows', 'C:\\spam\\eggs')
    '..\\..\\Windows'
    >>> path = 'C:\\Windows\\System32\\calc.exe'
    >>> os.path.basename(path)
    'calc.exe'
    >>> os.path.dirname(path)
    'C:\\Windows\\System32'

除此之外，如果同时需要一个路径的目录名称和基本名称，就可以调用 os.path.split() 获得这两个字符串的元组，例如：

>>> path = 'C:\\Windows\\System32\\calc.exe'
    >>> os.path.split(path)
    ('C:\\Windows\\System32', 'calc.exe')

同时，如果提供的路径不存在，许多 Python 函数就会崩溃并报错，但好在 os.path 模块提供了以下函数用于检测给定的路径是否存在，以及它是文件还是文件夹：

*  如果 path 参数所指的文件或文件夹存在，调用 os.path.exists(path) 将返回 True，否则返回 False。
 *  如果 path 参数存在，并且是一个文件，调用 os.path.isfile(path) 将返回 True，否则返回 False。
 *  如果 path 参数存在，并且是一个文件夹，调用 os.path.isdir(path) 将返回 True，否则返回 False。

下面是在交互式环境中尝试这些函数的结果：

>>> os.path.exists('C:\\Windows')
    True
    >>> os.path.exists('C:\\some_made_up_folder')
    False
    >>> os.path.isdir('C:\\Windows\\System32')
    True
    >>> os.path.isfile('C:\\Windows\\System32')
    False
    >>> os.path.isdir('C:\\Windows\\System32\\calc.exe')
    False
    >>> os.path.isfile('C:\\Windows\\System32\\calc.exe')
    True

文件的应用级操作可以分为以下 3 步，每一步都需要借助对应的函数实现：

1.  打开文件：使用 open() 函数，该函数会返回一个文件对象；
2.  对已打开文件做读/写操作：读取文件内容可使用 read()、readline() 以及 readlines() 函数；向文件中写入内容，可以使用 write() 函数。
3.  关闭文件：完成对文件的读/写操作之后，最后需要关闭文件，可以使用 close() 函数。

一个文件，必须在打开之后才能对其进行操作，并且在操作结束之后，还应该将其关闭，这 3 步的顺序不能打乱。

### 打开文件open ###

在Python 中，如果想要操作文件，首先需要创建或者打开指定的文件，并创建一个文件对象，而这些工作可以通过内置的 open() 函数实现。  
open() 函数用于创建或打开指定文件，该函数的常用语法格式如下：`file = open(file_name [, mode='r' [ , buffering=-1 [ , encoding = None ]]])`

此格式中，用 \[\] 括起来的部分为可选参数，即可以使用也可以省略。其中，各个参数所代表的含义如下：

*  file：表示要创建的文件对象。
 *  file\_name：要创建或打开文件的文件名称，该名称要用引号（单引号或双引号都可以）括起来。需要注意的是，如果要打开的文件和当前执行的代码文件位于同一目录，则直接写文件名即可；否则，此参数需要指定打开文件所在的完整路径。
 *  mode：可选参数，用于指定文件的打开模式。可选的打开模式如表 1 所示。如果不写，则默认以只读（r）模式打开文件。
 *  buffering：可选参数，用于指定对文件做读写操作时，是否使用缓冲区（本节后续会详细介绍）。
 *  encoding：手动设定打开文件时所使用的编码格式，不同平台的 ecoding 参数值也不同，以 Windows 为例，其默认为 cp936（实际上就是 GBK 编码）。

open() 函数支持的文件打开模式如表所示。  
![在这里插入图片描述][ee4cd894457a429aadee11da94717380.png]

文件打开模式，直接决定了后续可以对文件做哪些操作。例如，使用 r 模式打开的文件，后续编写的代码只能读取文件，而无法修改文件内容。

将以上几个容易混淆的文件打开模式的功能做了很好的对比：

![在这里插入图片描述][d4eb11bdbd604cb28d908d853af3b612.png]

#当前程序文件同目录下没有 a.txt 文件
    	# 当以默认模式打开文件时，默认使用 r 权限，由于该权限要求打开的文件必须存在，
     	# 因此运行此代码会报如下错误： FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'a.txt'
    	# 所以打开的文件必须存在
        file = open("a.txt") 
        print(file)

使用 open() 打开文件时，默认采用 GBK 编码。但当要打开的文件不是 GBK 编码格式时，可以在使用 open() 函数时，手动指定打开文件的编码格式，例如：

file = open("a.txt",encoding="utf-8")

注意，手动修改 encoding 参数的值，仅限于文件以文本的形式打开，也就是说，以二进制格式打开时，不能对 encoding 参数的值做任何修改，否则程序会抛出 ValueError 异常，如下所示：

`ValueError: binary mode doesn't take an encoding argument`

> open()是否需要缓冲区

通常情况下、建议大家在使用 open() 函数时打开缓冲区，即不需要修改 buffing 参数的值。如果 buffing 参数的值为 0（或者 False），则表示在打开指定文件时不使用缓冲区；如果 buffing 参数值为大于 1 的整数，该整数用于指定缓冲区的大小（单位是字节）；如果 buffing 参数的值为负数，则代表使用默认的缓冲区大小。

为什么呢？原因很简单，目前为止计算机内存的 I/O 速度仍远远高于计算机外设（例如键盘、鼠标、硬盘等）的 I/O 速度，如果不使用缓冲区，则程序在执行 I/O 操作时，内存和外设就必须进行同步读写操作，也就是说，内存必须等待外设输入（输出）一个字节之后，才能再次输出（输入）一个字节。这意味着，内存中的程序大部分时间都处于等待状态。

而如果使用缓冲区，则程序在执行输出操作时，会先将所有数据都输出到缓冲区中，然后继续执行其它操作，缓冲区中的数据会有外设自行读取处理；同样，当程序执行输入操作时，会先等外设将数据读入缓冲区中，无需同外设做同步读写操作。

> open()文件对象常用的属性

成功打开文件之后，可以调用文件对象本身拥有的属性获取当前文件的部分信息，其常见的属性为：

*  file.name：返回文件的名称；
 *  file.mode：返回打开文件时，采用的文件打开模式；
 *  file.encoding：返回打开文件时使用的编码格式；
 *  file.closed：判断文件是否己经关闭。

# 以默认方式打开文件
        f = open('my_file.txt')
        # 输出文件是否已经关闭
        print(f.closed)
        # 输出访问模式
        print(f.mode)
        #输出编码格式
        print(f.encoding)
        # 输出文件名
        print(f.name)

注意，使用 open() 函数打开的文件对象，必须手动进行关闭，因为Python 垃圾回收机制无法自动回收打开文件所占用的资源。

###  二进制文件和文本文件的区别 ###

> 最表象的区别：

不同的二进制文件需要不同的软件来打开，例如BMP文件，需要一个读图的软件来打开才能看到里面保存的图像，MP3文件需要一个播放器软件才能听到里面的音频。而文本文件只需要记事本就可以打开查看里面的内容。

> 再深一点的区别：

二进制文件里存储的东西是二进制数据，就是01串。而文本文件中存储的是字符串，比如汉字。这点是从**逻辑层面**上所说的，不完全正确，但是便于理解，下面我会进阶的细说这里。

> 更深一点的区别：

二进制文件的读写速度非常快，因为它就是将数据在内存中的存储形式（二进制）原模原样放到文件中，读出来的东西不需要经过处理就可以直接放到内存中去用，但是这些二进制串我们是看不懂也处理不了的，所以就需要专门的解码软件来处理，才能将信息显现到我们面前，所以说二进制文件的读写比较快，但是对于我们程序员来说，可读性差。

而文本文件首先有一个编码方式，例如ASCII或者Unicode，当我们要存一些东西时，会先用一定的编码方式将这些东西转为对应的编码，再将这个编码写进文件里，读的时候要先解码，才能将对应的字符显示出来，所以读写比较慢，但是读出来的东西是字符串，我们能看懂，可读性比较好。

> 为什么记事本打开二进制文件会乱码？

再详细说一下文本文件的存储过程：数据在内存中都是以二进制存储的，所以要先从内存中将数据的二进制取出来，用ASCII（或Unicode）编码方式将其编码，再将这个编码存进文件中。特别有趣的地方就是：如果这些数据是字符，那么他们在内存中本身就是按ASCII码编好的，所以存进文件文件时不需要再进行编码了，也是原模原样将内存中的东西放进了文件中（与二进制文件存储方式一样是不是？）。但如果不是字符型数据，例如int i=10，他在内存中存的是10的二进制：1010，这个二进制经过ASCII编码之后，再解码出来肯定就不是10了。

这就解释了为什么用记事本打开二进制文件时会乱码的问题。首先记事本也是一种解码软件，但他是按ASCII或者Unicode来解码的，他会按自己的方式给二进制文件来解码并显示字符。所以用记事本打开二进制文件时，也不会全部乱码，仔细看那些用字符串形式存的数据肯定不会乱码。

> 总结

文本文件存的是字符，二进制文件存的是二进制数据。其实在物理层面上讲，我们的硬盘只能存储二进制。所以广义上讲文本文件也是二进制文件，只不过文本文件里只能存字符型数据，而字符型数据经过ASCII或Unicode解码之后我们能看懂。

换一个角度想，所有二进制文件在硬盘上都是01串，我们都看不懂，所以需要一个解码软件将这堆二进制转换成我们想要的信息形式。所以这时就回到了文本文件和二进制文件的最表象区别：解码软件不同！ 用记事本打开二进制文件会乱码，而二进制的解码软件基本都打不开文本文件。

在实际存储中最好是将数据分成字符数据和非字符数据两类：

*  如果存储的是字符数据，无论采用文本文件还是二进制文件都是没有任何区别的，这点上面解释过了。
 *  如果存储的是非字符数据，那么就要看我们使用的情况来决定：
    
    1.  如果是需要频繁的保存和访问数据，那么应该采取二进制文件进行存放，这样可以节省存储空间和转换时间。
    2.  如果需要频繁的向终端显示数据或从终端读入数据，那么就将这些数据转为字符串型，采用文本文件进行存放，这样可以节省转换时间。

###  读取文件read ###

《open()函数》一节中，介绍了如何通过 open() 函数打开一个文件。在其基础上，继续讲解如何读取已打开文件中的数据。

Python 提供了如下 3 种函数，它们都可以帮我们实现读取文件中数据的操作：

1.  read() 函数：逐个字节或者字符读取文件中的内容；
2.  readline() 函数：逐行读取文件中的内容；
3.  readlines() 函数：一次性读取文件中多行内容。

本节先讲解 read() 函数的用法，readline() 和 readlines() 函数会放到后续详细介绍

对于借助 open() 函数，并以可读模式（包括 r、r+、rb、rb+）打开的文件，可以调用 read() 函数逐个字节（或者逐个字符）读取文件中的内容。

如果文件是以文本模式（非二进制模式）打开的，则 read() 函数会逐个字符进行读取；反之，如果文件以二进制模式打开，则 read() 函数会逐个字节进行读取。

read() 函数的基本语法格式如下：`file.read([size])`

其中，file 表示已打开的文件对象；size 作为一个可选参数，用于指定一次最多可读取的字符（字节）个数，如果省略，则默认一次性读取所有内容。

#以 utf-8 的编码格式打开指定文件
        f = open("my_file.txt",encoding = "utf-8")
        #输出读取到的数据
        print(f.read())
        #关闭文件
        f.close()

注意，当操作文件结束后，必须调用 close() 函数手动将打开的文件进行关闭，这样可以避免程序发生不必要的错误。

当然，我们也可以通过使用 size 参数，指定 read() 每次可读取的最大字符（或者字节）数，例如：

#以 utf-8 的编码格式打开指定文件
        f = open("my_file.txt",encoding = "utf-8")
        #输出读取到的数据
        print(f.read(6))
        #关闭文件
        f.close()

再次强调，size 表示的是一次最多可读取的字符（或字节）数，因此，即便设置的 size 大于文件中存储的字符（字节）数，read() 函数也不会报错，它只会读取文件中所有的数据。

除此之外，对于以二进制格式打开的文件，read() 函数会逐个字节读取文件中的内容。例如：

#以二进制形式打开指定文件
        f = open("my_file.txt",'rb+')
        #输出读取到的数据
        print(f.read())
        #关闭文件
        f.close()

读取的二进制我们可以调用 decode() 方法，将其转换成我们认识的字符串。

注意: 在使用 read() 函数时，如果 Python 解释器提示`UnicodeDecodeError`异常，其原因在于，目标文件使用的编码格式和 open() 函数打开该文件时使用的编码格式不匹配。

举个例子，如果目标文件的编码格式为 GBK 编码，而我们在使用 open() 函数并以文本模式打开该文件时，手动指定 encoding 参数为 UTF-8。这种情况下，由于编码格式不匹配，当我们使用 read() 函数读取目标文件中的数据时，Python 解释器就会提示`UnicodeDecodeError`异常。

要解决这个问题，要么将 open() 函数中的 encoding 参数值修改为和目标文件相同的编码格式，要么重新生成目标文件（即将该文件的编码格式改为和 open() 函数中的 encoding 参数相同）。

除此之外，还有一种方法：先使用二进制模式读取文件，然后调用 bytes 的 decode() 方法，使用目标文件的编码格式，将读取到的字节串转换成认识的字符串。

#以二进制形式打开指定文件，该文件编码格式为 utf-8
        f = open("my_file.txt",'rb+')
        byt = f.read()
        print("\n转换后：")
        print(byt.decode('utf-8'))
        #关闭文件
        f.close()

### 按行读取 ###

前面讲到，如果想读取用 open() 函数打开的文件中的内容，除了可以使用 read() 函数，还可以使用 readline() 和 readlines() 函数。和 read() 函数不同，这 2 个函数都以“行”作为读取单位，即每次都读取目标文件中的一行。对于读取以文本格式打开的文件，读取一行很好理解；对于读取以二进制格式打开的文件，它们会以“\\n”作为读取一行的标志。

> readline()函数

readline() 函数用于读取文件中的一行，包含最后的换行符“\\n”。此函数的基本语法格式为：`file.readline([size])`

其中，file 为打开的文件对象；size 为可选参数，用于指定读取每一行时，一次最多读取的字符（字节）数。

和 read() 函数一样，此函数成功读取文件数据的前提是，使用 open() 函数指定打开文件的模式必须为可读模式（包括 r、rb、r+、rb+ 4 种）。

f = open("my_file.txt")
        读取一行数据
        byt = f.readline()
        print(byt)

由于 readline() 函数在读取文件中一行的内容时，会读取最后的换行符“\\n”，再加上 print() 函数输出内容时默认会换行，所以输出结果中会看到多出了一个空行。

不仅如此，在逐行读取时，还可以限制最多可以读取的字符（字节）数，例如：

#以二进制形式打开指定文件
        f = open("my_file.txt",'rb')
        byt = f.readline(6)
        print(byt)

由于这里没有完整读取一行的数据，因此不会读取到换行符。

> readlines()函数

readlines() 函数用于读取文件中的所有行，它和调用不指定 size 参数的 read() 函数类似，只不过该函数返回是一个字符串列表，其中每个元素为文件中的一行内容。

和 readline() 函数一样，readlines() 函数在读取每一行时，会连同行尾的换行符一块读取。

readlines() 函数的基本语法格式如下：`file.readlines()`其中，file 为打开的文件对象。和 read()、readline() 函数一样，它要求打开文件的模式必须为可读模式（包括 r、rb、r+、rb+ 4 种）。

f = open("my_file.txt",'rb')
        byt = f.readlines()
        print(byt)

### 写入文件write和writelines ###

前面学习了如何使用 read()、readline() 和 readlines() 这 3 个函数读取文件，如果我们想把一些数据保存到文件中，又该如何实现呢？

> write函数

Python 中的文件对象提供了 write() 函数，可以向文件中写入指定内容。该函数的语法格式如下：`file.write(string)`

其中，file 表示已经打开的文件对象；string 表示要写入文件的字符串（或字节串，仅适用写入二进制文件中）。

注意，在使用 write() 向文件中写入数据，需保证使用 open() 函数是以 r+、w、w+、a 或 a+ 的模式打开文件，否则执行 write() 函数会抛出 io.UnsupportedOperation 错误。

f = open("a.txt", 'w')
        f.write("写入一行新数据")
        f.close()

前面已经讲过，如果打开文件模式中包含 w（写入），那么向文件中写入内容时，会先清空原文件中的内容，然后再写入新的内容。因此运行上面程序，再次打开 a.txt 文件，只会看到新写入的内容

而如果打开文件模式中包含 a（追加），则不会清空原有内容，而是将新写入的内容会添加到原内容后边。例如，还原 a.txt 文件中的内容，并修改上面代码为：

f = open("a.txt", 'a')
        f.write("\n写入一行新数据")
        f.close()

因此，采用不同的文件打开模式，会直接影响 write() 函数向文件中写入数据的效果。  
  
另外，在写入文件完成后，一定要调用 close() 函数将打开的文件关闭，否则写入的内容不会保存到文件中。例如，将上面程序中最后一行 f.close() 删掉，再次运行此程序并打开 a.txt，你会发现该文件是空的。这是因为，当我们在写入文件内容时，操作系统不会立刻把数据写入磁盘，而是先缓存起来，只有调用 close() 函数时，操作系统才会保证把没有写入的数据全部写入磁盘文件中。

除此之外，如果向文件写入数据后，不想马上关闭文件，也可以调用文件对象提供的 flush() 函数，它可以实现将缓冲区的数据写入文件中。例如：

f = open("a.txt", 'w')
        f.write("写入一行新数据")
        f.flush()

有读者可能会想到，通过设置 open() 函数的 buffering=0 参数可以关闭缓冲区，这样数据不就可以直接写入文件中了？对于以二进制格式打开的文件，可以不使用缓冲区，写入的数据会直接进入磁盘文件；**但对于以文本格式打开的文件，必须使用缓冲区，否则 Python 解释器会 ValueError 错误**。

> writelines 函数

Python 的文件对象中，不仅提供了 write() 函数，还提供了 writelines() 函数，可以实现将字符串列表写入文件中。注意，写入函数只有 write() 和 writelines() 函数，而没有名为 writeline 的函数。

例如，还是以 a.txt 文件为例，通过使用 writelines() 函数，可以轻松实现将 a.txt 文件中的数据复制到其它文件中，实现代码如下：

f = open('a.txt', 'r')
        n = open('b.txt','w+')
        n.writelines(f.readlines())
        n.close()
        f.close()

执行此代码，在 a.txt 文件同级目录下会生成一个 b.txt 文件，且该文件中包含的数据和 a.txt 完全一样。

需要注意的是，使用 writelines() 函数向文件中写入多行数据时，不会自动给各行添加换行符。上面例子中，之所以 b.txt 文件中会逐行显示数据，是因为 readlines() 函数在读取各行数据时，读入了行尾的换行符。

### 关闭文件close ###

在前面章节中，对于使用 open() 函数打开的文件，我们一直都在用 close() 函数将其手动关闭。就来详细介绍一下 close() 函数。

close() 函数是专门用来关闭已打开文件的，其语法格式也很简单，如下所示：`file.close()`\`其中，file 表示已打开的文件对象。

读者可能一直存在这样的疑问，即使用 open() 函数打开的文件，在操作完成之后，一定要调用 close() 函数将其关闭吗？答案是肯定的。文件在打开并操作完成之后，就应该及时关闭，否则程序的运行可能出现问题。

举个例子，分析如下代码：

import os
        f = open("my_file.txt",'w')
        #...
        os.remove("my_file.txt")

代码中，我们引入了 os 模块，调用了该模块中的 remove() 函数，该函数的功能是删除指定的文件。但是，如果运行此程序，Python 解释器会报如下错误：

显然，由于我们使用了 open() 函数打开了 my\_file.txt 文件，但没有及时关闭，直接导致后续的 remove() 函数运行出现错误。因此，正确的程序应该是这样的：

import os
        f = open("my_file.txt",'w')
        f.close()
        #...
        os.remove("my_file.txt")

再举个例子，如果我们不调用 close() 函数关闭已打开的文件，确定不影响读取文件的操作，但会导致 write() 或者 writeline() 函数向文件中写数据时，写入失败。例如：

f = open("my_file.txt", 'w')
        f.write("shell")

程序执行后，虽然 Python 解释器不报错，但打开 my\_file.txt 文件会发现，根本没有写入成功。这是因为，在向以文本格式（而不是二进制格式）打开的文件中写入数据时，Python 出于效率的考虑，会先将数据临时存储到缓冲区中，只有使用 close() 函数关闭文件时，才会将缓冲区中的数据真正写入文件中。因此，在上面程序的最后添加如下代码：`f.close()`

当然在某些实际场景中，我们可能需要在将数据成功写入到文件中，但并不想关闭文件。这也是可以实现的，调用 flush() 函数即可，例如：

f = open("my_file.txt", 'w')
        f.write("shell")
        f.flush()

### 移动文件指针和获取当前指针的位置seek()和tell() ###

在讲解 seek() 函数和 tell() 函数之前，首先来了解一下什么是文件指针。我们知道，使用 open() 函数打开文件并读取文件中的内容时，总是会从文件的第一个字符（字节）开始读起。那么，有没有办法可以自定指定读取的起始位置呢？答案是肯定，这就需要移动文件指针的位置。

文件指针用于标明文件读写的起始位置。假如把文件看成一个水流，文件中每个数据（以 b 模式打开，每个数据就是一个字节；以普通模式打开，每个数据就是一个字符）就相当于一个水滴，而文件指针就标明了文件将要从文件的哪个位置开始读起。图 1 简单示意了文件指针的概念。

![在这里插入图片描述][971fb6889b1744ceab37e1fd73317924.png]

可以看到，通过移动文件指针的位置，再借助 read() 和 write() 函数，就可以轻松实现，读取文件中指定位置的数据（或者向文件中的指定位置写入数据）。

**注意:** 当向文件中写入数据时，如果不是文件的尾部，写入位置的原有数据不会自行向后移动，新写入的数据会将文件中处于该位置的数据直接覆盖掉。,还有如果文件没有内容,那么想从文件开头100字节位置开始写那么前100字节默认都补充0占位置

实现对文件指针的移动，文件对象提供了 tell() 函数和 seek() 函数。tell() 函数用于判断文件指针当前所处的位置，而 seek() 函数用于移动文件指针到文件的指定位置。

> tell() 函数

tell() 函数的用法很简单，其基本语法格式如下：`file.tell()`\` 其中，file 表示文件对象。

例如，在同一目录下，编写如下程序对 a.txt 文件做读取操作，a.txt 文件中内容为：==[http://www.baidu.net==][http_www.baidu.net]

a.txt 的代码如下：
    
        f = open("a.txt",'r')
        print(f.tell())  # 0
        print(f.read(3)) # htt
        print(f.tell())  # 3

可以看到，当使用 open() 函数打开文件时，文件指针的起始位置为 0，表示位于文件的开头处，当使用 read() 函数从文件中读取 3 个字符之后，文件指针同时向后移动了 3 个字符的位置。这就表明，当程序使用文件对象读写数据时，文件指针会自动向后移动：读写了多少个数据，文件指针就自动向后移动多少个位置。

> seek()函数

seek() 函数用于将文件指针移动至指定位置，该函数的语法格式如下：`file.seek(offset[, whence])`

其中，各个参数的含义如下：

*  file：表示文件对象；
 *  whence：作为可选参数，用于指定文件指针要放置的位置，该参数的参数值有 3 个选择：0 代表文件头（默认值）、1 代表当前位置、2 代表文件尾。
 *  offset：表示相对于 whence 位置文件指针的偏移量，正数表示向后偏移，负数表示向前偏移。例如，当`whence == 0 &&offset == 3`（即 seek(3,0) ），表示文件指针移动至距离文件开头处 3 个字符的位置；当`whence == 1 &&offset == 5`（即 seek(5,1) ），表示文件指针向后移动，移动至距离当前位置 5 个字符处。

注意，当 offset 值非 0 时，Python 要求文件必须要以二进制格式打开，否则会抛出 io.UnsupportedOperation 错误。

下面程序示范了文件指针操作：

f = open('a.txt', 'rb')
        # 判断文件指针的位置
        print(f.tell())
        # 读取一个字节，文件指针自动后移1个数据
        print(f.read(1))
        print(f.tell())
    
        # 将文件指针从文件开头，向后移动到 5 个字符的位置
        f.seek(5)
        print(f.tell())
        print(f.read(1))
    
        # 将文件指针从当前位置，向后移动到 5 个字符的位置
        f.seek(5, 1)
        print(f.tell())
        print(f.read(1))
    
        # 将文件指针从文件结尾，向前移动到距离 2 个字符的位置
        f.seek(-1, 2)
        print(f.tell())
        print(f.read(1))

注意：由于程序中使用 seek() 时，使用了非 0 的偏移量，因此文件的打开方式中必须包含 b，否则就会报 io.UnsupportedOperation 错误，

### 自动资源释放with ###

任何一门编程语言中，文件的输入输出、数据库的连接断开等，都是很常见的资源管理操作。但资源都是有限的，在写程序时，必须保证这些资源在使用过后得到释放，不然就容易造成资源泄露，轻者使得系统处理缓慢，严重时会使系统崩溃。  
  
例如，前面在介绍文件操作时，一直强调打开的文件最后一定要关闭，否则会程序的运行造成意想不到的隐患。但是，即便使用 close() 做好了关闭文件的操作，如果在打开文件或文件操作过程中抛出了异常，还是无法及时关闭文件。  
  
为了更好地避免此类问题，不同的编程语言都引入了不同的机制。在 Python 中，对应的解决方式是使用 with as 语句操作上下文管理器（context manager），它能够帮助我们自动分配并且释放资源。

**什么是上下文管理器:** 简单的理解，同时包含 \_\_enter\_\_() 和 \_\_exit\_\_() 方法的对象就是上下文管理器。

例如，使用 with as 操作已经打开的文件对象（本身就是上下文管理器），无论期间是否抛出异常，都能保证 with as 语句执行完毕后自动关闭已经打开的文件。

首先学习如何使用 with as 语句。with as 语句的基本语法格式为：

with 表达式 [as target]：
        代码块

此格式中，用 \[\] 括起来的部分可以使用，也可以省略。其中，target 参数用于指定一个变量，该语句会将 expression 指定的结果保存到该变量中。with as 语句中的代码块如果不想执行任何语句，可以直接使用 pass 语句代替。

with open('a.txt', 'a') as f:
            f.write("\nPython教程")

可以看到，通过使用 with as 语句，即便最终没有关闭文件，修改文件内容的操作也能成功。

### with底层原理 ###

不使用with打开文件的代码

try:
        f = open('z.txt', mode='rt')
        print(f.read())
    except FileNotFoundError:
        print('文件不存在')
    finally:
        f.close()

使用with语句打开文件的代码：

with open('a.txt', mode='rt') as f:
        print(f.read())

通过对比我们可以发现使用with可以让代码简洁优雅！

一个类同时包含 **enter**() 和 **exit**() 方法的对象就是上下文管理器。也就是说，上下文管理器必须实现如下两个方法：

> enter(self)：进入上下文管理器自动调用的方法，该方法会在 with as 代码块执行之前执行。如果 with 语句有 as子句，那么该方法的返回值会被赋值给 as 子句后的变量；该方法可以返回多个值，因此在 as 子句后面也可以指定多个变量（多个变量必须由“()”括起来组成元组）。

> exit（self, exc\_type, exc\_value, exc\_traceback）：退出上下文管理器自动调用的方法。该方法会在 with as 代码块执行之后执行。如果 with as 代码块成功执行结束，程序自动调用该方法，调用该方法的三个参数都为 None：如果 with as 代码块因为异常而中止，程序也自动调用该方法，使用 sys.exc\_info 得到的异常信息将作为调用该方法的参数

当 with as 操作上下文管理器时，就会在执行语句体之前，先执行上下文管理器的 **enter**() 方法，然后再执行语句体，最后执行 **exit**() 方法。

构建上下文管理器，常见的有 2 种方式：基于类实现和基于生成器实现。

> **基于类的上下文管理器**

自定义一个实现上下文管理协议的类，并尝试用 with as 语句来管理它：

class FkResource:
        def __init__(self, tag): 
               self.tag = tag  
               print('构造器,初始化资源: %s' % tag) 
        # 定义__enter__方法，with体之前的执行的方法    
        def __enter__(self):
                print('[__enter__ %s]: ' % self.tag)
                # 该返回值将作为as子句中变量的值 
                return 'fkit' 
                # 可以返回任意类型的值    
        # 定义__exit__方法，with体之后的执行的方法   
        def __exit__(self, exc_type, exc_value, exc_traceback):
                print('[__exit__ %s]: ' % self.tag)        
                # exc_traceback为None，代表没有异常       
                 if exc_traceback is None: 
                       print('没有异常时关闭资源') 
                 else: 
                       print('遇到异常时关闭资源') 
                 return False  
                  # 可以省略，默认返回None也被看做是False
    
    with FkResource('孙悟空') as dr: 
       print(dr) 
       print('[with代码块] 没有异常')
       print('-----------------------------')
    
    with FkResource('白骨精'): 
       print('[with代码块] 异常之前的代码')
       raise Exception:
       print('[with代码块] ~~~~~~~~异常之后的代码')

运行上面的程序，可以看到如下输出结果：

![在这里插入图片描述][891c4dfede9446c6ae38432efb3a8db9.png]

上面程序定义了一个 FkResource 类，并包含了 enter() 和 exit() 两个方法，因此该类的对象可以被 with as 语句管理。

此外，程序中两次使用 with as 语句管理 FkResource 对象。第一次代码块没有出现异常，第二次代码块出现了异常。从上面的输出结果来看，使用 with as 语句管理资源，无论代码块是否有异常，程序总可以自动执行 exit() 方法。

注意，当出现异常时，如果 **exit** 返回 False（默认不写返回值时，即为 False），则会重新抛出异常，让 with as 之外的语句逻辑来处理异常；反之，如果返回 True，则忽略异常，不再对异常进行处理。

> **基于生成器的上下文管理器**

除了基于类的上下文管理器，它还可以基于生成器实现。接下来先看一个例子。比如，我们可以使用装饰器 contextlib.contextmanager，来定义自己所需的基于生成器的上下文管理器，用以支持 with as 语句：

from contextlib import contextmanager
    @contextmanager
    def file_manager(name, mode):
        try: 
               f = open(name, mode)
               yield f   
        finally:
                f.close()
    
    with file_manager('a.txt', 'w') as f: 
       f.write('hello world')

段代码中，函数 file\_manager() 就是一个生成器，当我们执行 with as 语句时，便会打开文件，并返回文件对象 f；当 with 语句执行完后，finally 中的关闭文件操作便会执行。另外可以看到，使用基于生成器的上下文管理器时，不再用定义 enter() 和 exit() 方法，但需要加上装饰器 @contextmanager，这一点新手很容易疏忽。

需要强调的是，基于类的上下文管理器和基于生成器的上下文管理器，这两者在功能上是一致的。只不过，基于类的上下文管理器更加灵活，适用于大型的系统开发，而基于生成器的上下文管理器更加方便、简洁，适用于中小型程序。但是，无论使用哪一种，不用忘记在方法“exit()”或者是 finally 块中释放资源，这一点尤其重要。

### 对象的持久化存储 ###

Python 中有个序列化过程叫作 pickle，它能够实现任意对象与文本之间的相互转化，也可以实现任意对象与二进制之间的相互转化。也就是说，pickle 可以实现 Python 对象的存储及恢复。值得一提的是，pickle 是 python 语言的一个标准模块，安装 python 的同时就已经安装了 pickle 库，因此它不需要再单独安装，使用 import 将其导入到程序中，就可以直接使用。

pickle 模块提供了以下 4 个函数供我们使用：

1.  dumps()：将 Python 中的对象序列化成二进制对象，并返回；
2.  loads()：读取给定的二进制对象数据，并将其转换为 Python 对象；
3.  dump()：将 Python 中的对象序列化成二进制对象，并写入文件；
4.  load()：读取指定的序列化数据文件，并返回对象。
5.

以上这 4 个函数可以分成两类，其中 dumps 和 loads 实现基于内存的 Python 对象与二进制互转；dump 和 load 实现基于文件的 Python 对象与二进制互转。

> pickle.dumps()函数 (对象转换二进制)

此函数用于将 Python 对象转为二进制对象，其语法格式如下：`dumps(obj, protocol=None, *, fix_imports=True)`\`

此格式中各个参数的含义为：

*  obj：要转换的 Python 对象；
 *  protocol：pickle 的转码协议，取值为 0、1、2、3、4，其中 0、1、2 对应 Python 早期的版本，3 和 4 则对应 Python 3.x 版本及之后的版本。未指定情况下，默认为 3。
 *  其它参数：为了兼容 Python 2.x 版本而保留的参数，Python 3.x 中可以忽略。

import pickle
        tup1 = ('I love Python', {
        1,2,3}, None)
        #使用 dumps() 函数将 tup1 转成 p1
        p1 = pickle.dumps(tup1)
        print(p1) # b'\x80\x04\x95\x1e\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x8c\rI love Python\x94\x8f\x94(K\x01K\x02K\x03\x90N\x87\x94.'

> pickle.loads()函数

此函数用于将二进制对象转换成 Python 对象，其基本格式如下：`loads(data, *, fix_imports=True, encoding='ASCII', errors='strict')`

其中，data 参数表示要转换的二进制对象，其它参数只是为了兼容 Python 2.x 版本而保留的，可以忽略。

在上例 的基础上，将 p1 对象反序列化为 Python 对象。

import pickle
    
        #使用 loads() 函数将 p1 转成 Python 对象
        t2 = pickle.loads(p1) 
        print(t2)  # ('I love Python', {1, 2, 3}, None)

注意，在使用 loads() 函数将二进制对象反序列化成 Python 对象时，会自动识别转码协议，所以不需要将转码协议当作参数传入。并且，当待转换的二进制对象的字节数超过 pickle 的 Python 对象时，多余的字节将被忽略。

> pickle.dump()函数

此函数用于将 Python 对象转换成二进制文件，其基本语法格式为：`dump (obj, file,protocol=None, *, fix mports=True)`\`

其中各个参数的具体含义如下：

*  obj：要转换的 Python 对象。
 *  file：转换到指定的二进制文件中，要求该文件必须是以"wb"的打开方式进行操作。
 *  protocol：和 dumps() 函数中 protocol 参数的含义完全相同，因此这里不再重复描述。
 *  其他参数：为了兼容以前 Python 2.x版本而保留的参数，可以忽略。

import pickle
        tup1 = ('I love Python', {
        1,2,3}, None)
        #使用 dumps() 函数将 tup1 转成 p1
        with open ("a.txt", 'wb') as f: #打开文件
            pickle.dump(tup1, f) #用 dump 函数将 Python 对象转成二进制对象文件

运行完此程序后，会在该程序文件同级目录中，生成 a.txt 文件，但由于其内容为二进制数据，因此直接打开会看到乱码。

> pickle.load()函数

此函数和 dump() 函数相对应，用于将二进制对象文件转换成 Python 对象。该函数的基本语法格式为：

`load(file, *, fix_imports=True, encoding='ASCII', errors='strict')`\`

其中，file 参数表示要转换的二进制对象文件（必须以 “rb” 的打开方式操作文件），其它参数只是为了兼容 Python 2.x 版本而保留的参数，可以忽略。

import pickle
        tup1 = ('I love Python', {
        1,2,3}, None)
        #使用 dumps() 函数将 tup1 转成 p1
        with open ("a.txt", 'wb') as f: #打开文件
            pickle.dump(tup1, f) #用 dump 函数将 Python 对象转成二进制对象文件
        with open ("a.txt", 'rb') as f: #打开文件
            t3 = pickle.load(f) #将二进制文件对象转换成 Python 对象
            print(t3)

看似强大的 pickle 模块，其实也有它的短板，即 pickle 不支持并发地访问持久性对象，在复杂的系统环境下，尤其是读取海量数据时，使用 pickle 会使整个系统的`I/O`读取性能成为瓶颈。这种情况下，可以使用 ZODB。  
  
ZODB 是一个健壮的、多用户的和面向对象的数据库系统，专门用于存储 Python 语言中的对象数据，它能够存储和管理任意复杂的 Python 对象，并支持事务操作和并发控制。并且，ZODB 也是在 Python 的序列化操作基础之上实现的，因此要想有效地使用 ZODB，必须先学好 pickle。有关 ZODB 的详细介绍，读者可自行搜索相关文档

### 逐行读取多个文件 ###

前面章节中，我们学会了使用 open() 和 read()（或者 readline()、readlines() ）组合，来读取单个文件中的数据。但在某些场景中，可能需要读取多个文件的数据，这种情况下，再使用这个组合，显然就不合适了。

庆幸的是，Python 提供了 fileinput 模块，通过该模块中的 input() 函数，我们能同时打开指定的多个文件，还可以逐个读取这些文件中的内容。

fileinput 模块中 input() 该函数的语法格式如下：

`fileinput.input（files="filename1, filename2, ...", inplace=False, backup='', bufsize=0, mode='r', openhook=None）`\`

此函数会返回一个 FileInput 对象，它可以理解为是将多个指定文件合并之后的文件对象。其中，各个参数的含义如下：

*  files：多个文件的路径列表；
 *  inplace：用于指定是否将标准输出的结果写回到文件，此参数默认值为 False；
 *  backup：用于指定备份文件的扩展名；
 *  bufsize：指定缓冲区的大小，默认为 0；
 *  mode：打开文件的格式，默认为 r（只读格式）；
 *  openhook：控制文件的打开方式，例如编码格式等。

注意，和 open() 函数不同，input() 函数不能指定打开文件的编码格式，这意味着使用该函数读取的所有文件，除非以二进制方式进行读取，否则该文件编码格式都必须和当前操作系统默认的编码格式相同，不然 Python 解释器可能会提示 UnicodeDecodeError 错误。

和 open() 函数返回单个的文件对象不同，fileinput 对象无需调用类似 read()、readline()、readlines() 这样的函数，直接通过 for 循环即可按次序读取多个文件中的数据。

值得一提的是，fileinput 模块还提供了很多使用的函数（如表 1 所示），通过调用这些函数，可以帮我们更快地实现想要的功能。

![在这里插入图片描述][2c64582fb1884317a8fd87c140de11ba.png]

讲了这么多，接下来举个例子。假设使用 input() 读取 2 个文件，分别为 my\_file.txt 和 file.txt，它们位于同一目录，如下所示：

import fileinput
        #使用for循环遍历 fileinput 对象
        for line in fileinput.input(files=('my_file.txt', 'file.txt')):
            # 输出读取到的内容
            print(line)
        # 关闭文件流
        fileinput.close()

注意: 读取文件内容的次序，取决于 input() 函数中文件名的先后次序。

### 随机读取文件指定行 ###

除了可以借助 fileinput 模块实现读取文件外，Python 还提供了 linecache 模块。和前者不同，linecache 模块擅长读取指定文件中的指定行。换句话说，如果我们想读取某个文件中指定行包含的数据，就可以使用 linecache 模块。  
  
值得一提的是，linecache 模块常用来读取 Python 源文件中的代码，它使用的是 UTF-8 编码格式来读取文件内容。这意味着，使用该模块读取的文件，其编码格式也必须为 UTF-8，否则要么读取出来的数据是乱码，要么直接读取失败（Python 解释器会报 SyntaxError 异常）。  
  
要使用 linecache 模块，就必须知道其包含了哪些函数。linecache 模块中常用的函数及其功能如表 1 所示。

![在这里插入图片描述][d096bfa69a614ddb9add47b894eb052b.png]

import linecache
        import string
        #读取string模块中第 3 行的数据
        print(linecache.getline(string.__file__, 3))
        # 读取普通文件的第2行
        print(linecache.getline('my_file.txt', 2))

在执行该程序之前，需保证 my\_file.txt 文件是以 UTF-8 编码格式保存的（Python 提供的模块，通常编码格式为 UTF-8）。

### os.path 模块 ###

os.path 模块不仅提供了一些操作路径字符串的方法，还包含一些或者指定文件属性的一些方法，如表 1 所示。

![在这里插入图片描述][0cd55441bdae49bb9cb3661515a9fcc5.png]

from os import path
        # 获取绝对路径
        print(path.abspath("my_file.txt")) # C:\Users\mengma\Desktop\my_file.txt
        # 获取共同前缀
        print(path.commonprefix(['C://my_file.txt', 'C://a.txt']))# C://
        # 获取共同路径
        print(path.commonpath(['http://c.biancheng.net/python/', 'http://c.biancheng.net/shell/'])) # http:\c.biancheng.net
        # 获取目录
        print(path.dirname('C://my_file.txt')) # C://
        # 判断指定目录是否存在
        print(path.exists('my_file.txt')) # True

### 文件名称的匹配fnmatch ###

fnmatch 模块主要用于文件名称的匹配，其能力比简单的字符串匹配更强大，但比使用正则表达式相比稍弱。。如果在数据处理操作中，只需要使用简单的通配符就能完成文件名的匹配，则使用 fnmatch 模块是不错的选择。fnmatch 模块中，常用的函数及其功能如表 1 所示。

![在这里插入图片描述][4a6d6c51f965430795040813befe7827.png]

fnmatch 模块匹配文件名的模式使用的就是 UNIX shell 风格，其支持使用如下几个通配符：

*  \*：可匹配任意个任意字符。
 *  ？：可匹配一个任意字符。
 *  \[字符序列\]：可匹配中括号里字符序列中的任意字符。该字符序列也支持中画线表示法。比如 \[a-c\] 可代表 a、b 和 c 字符中任意一个。
 *  \[!字符序列\]：可匹配不在中括号里字符序列中的任意字符。

例如，下面程序演示表 1 中一些函数的用法及功能：

import fnmatch
        #filter()
        print(fnmatch.filter(['dlsf', 'ewro.txt', 'te.py', 'youe.py'], '*.txt'))  # ['ewro.txt']
    
        #fnmatch()        my_file.txt
        for file in ['word.doc','index.py','my_file.txt']:
            if fnmatch.fnmatch(file,'*.txt'):
                print(file)
     
        #fnmatchcase()   ['my_file.txt']
        print([addr for addr in ['word.doc','index.py','my_file.txt','a.TXT'] if fnmatch.fnmatchcase(addr, '*.txt')])
    
    
        #translate()   (?s:a.*b\.txt)\Z
        print(fnmatch.translate('a*b.txt'))

### 生成临时文件和临时目录 ###

tempfile 模块专门用于创建临时文件和临时目录，它既可以在 UNIX 平台上运行良好，也可以在 Windows 平台上运行良好。tempfile 模块中常用的函数，如表 1 所示。

![在这里插入图片描述][cfb1c302b96b46268ddc13c086ffe884.png]

提示：表中有些函数包含很多参数，但这些参数都具有自己的默认值，因此如果没有特殊要求，可以不对其传参。

tempfile 模块还提供了 tempfile.mkstemp() 和 tempfile.mkdtemp() 两个低级别的函数。上面介绍的 4 个用于创建临时文件和临时目录的函数都是高级别的函数，高级别的函数支持自动清理，而且可以与 with 语句一起使用，而这两个低级别的函数则不支持，因此一般推荐使用高级别的函数来创建临时文件和临时目录。

此外，tempfile 模块还提供了 tempfile.tempdir 属性，通过对该属性赋值可以改变系统的临时目录。下面程序示范了如何使用临时文件和临时目录：

import tempfile
        # 创建临时文件
        fp = tempfile.TemporaryFile()
        print(fp.name)
        fp.write('两情若是久长时，'.encode('utf-8'))
        fp.write('又岂在朝朝暮暮。'.encode('utf-8'))
        # 将文件指针移到开始处，准备读取文件
        fp.seek(0)
        print(fp.read().decode('utf-8')) # 输出刚才写入的内容
        # 关闭文件，该文件将会被自动删除
        fp.close()
    
        # 通过with语句创建临时文件，with会自动关闭临时文件
        with tempfile.TemporaryFile() as fp:
            # 写入内容
            fp.write(b'I Love Python!')
            # 将文件指针移到开始处，准备读取文件
            fp.seek(0)
            # 读取文件内容
            print(fp.read()) # b'I Love Python!'
    
        # 通过with语句创建临时目录
        with tempfile.TemporaryDirectory() as tmpdirname:
            print('创建临时目录', tmpdirname)

上面程序以两种方式来创建临时文件：

1.  第一种方式是手动创建临时文件，读写临时文件后需要主动关闭它，当程序关闭该临时文件时，该文件会被自动删除。
2.  第二种方式则是使用 with 语句创建临时文件，这样 with 语句会自动关闭临时文件。

上面程序最后还创建了临时目录。由于程序使用 with 语句来管理临时目录，因此程序也会自动删除该临时目录。  
  
运行上面程序，可以看到如下输出结果：

C:\Users\admin\AppData\Local\Temp\tmphvehw9z1
    两情若是久长时，又岂在朝朝暮暮。
    b'I Love Python!'
    创建临时目录C:\Users\admin\AppData\Local\Temp\tmp3sjbnwob

![在这里插入图片描述][241d60d901ab468c8532f2a2d4413093.gif]

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