文件读写

Python为创建文件、读取文件、更新文件、和删除文件都提供了相对应的函数。

操作文件最核心的函数是open()函数，此函数需要两个参数:filename, mode。 filename对应你要操作的文件名，mode对应你要对文件进行的操作，以下是不同mode对应的具体意义：

创建一个file.text

Hello! Welcome to file.txt This file is for testing purposes. Good Luck!

若要打开文件，我们直接使用open()函数，并返回一个文件实例，此实例有一个read()方法供我们使用，可以读取文件的内容：

f = open("file.txt")

print(f.read())


# 等价于：默认参数，r读，t文本
# f = open("file.txt", "rt")
# print(f.read())

Hello! Welcome to file.txt
This file is for testing purposes.
Good Luck!

读取文件

读取文件的方式有很多种，read()函数默认情况下会读取整个文件，如果我们只想读取特定字符数，可以给read添加参数来限定字符数。 如果想要逐行读取文件，可以使用readline()函数。

f = open("file.txt", "r")
print(f.read(5)) # Return the first 5 characters of the file
print(f.readline()) # Read one line of the file 
print(f.readline()) # Read the second line

# 如果迭代文件，文件也会一行一行地被读取：

f = open("file.txt", "r")
for x in f:
    print(x)

Hello
! Welcome to file.txt

This file is for testing purposes.

Hello! Welcome to file.txt

This file is for testing purposes.

Good Luck!

每次操作完文件后，需要使用close()函数，将文件关闭：

f = open("file.txt", "r")
print(f.readline())
f.close()

Hello! Welcome to file.txt

写和创建文件

如果想将内容写入文件，我们必须在open()函数中添加”a”或”w”参数。

”a”是追加模式，会在文件已存内容后面添加新内容。
”w”是写模式，新内容会被旧内容覆盖。

创建文件

如果想要创建一个文件，在open函数中使用参数”x”, “a”或”w”都可以。”x”能创建一个文件，但是如果文件已存在，就会返回错误。如果指定的文件不存在，”a”和”w”模式都会自动创建一个新文件。

f = open("file.txt", "a")
f.write("Now the file has more content!") # append the content to the file
f.close()

# open and read the file after the appending:
f = open("file.txt", "r")
print(f.read())
f.close()

Hello! Welcome to file.txt
This file is for testing purposes.
Good Luck!Now the file has more content!Now the file has more content!

f = open("file.txt", "w")
f.write("Woops! I have deleted the content!") # overwrite the content
f.close()

# open and read the file after the appending:
f = open("file.txt", "r")
print(f.read())

Woops! I have deleted the content!

# 如果想要创建一个文件，在open函数中使用参数”x”, “a”或”w”都可以。”x”能创建一个文件，但是如果文件已存在，就会返回错误。如果指定的文件不存在，”a”和”w”模式都会自动创建一个新文件。
f = open("file2.txt", "x") # a new empty file is created.
f = open("file3.txt", "w") # create a new file if it does not exist

---------------------------------------------------------------------------

FileExistsError                           Traceback (most recent call last)

d:\project\packages\Python\文件读写.ipynb Cell 12 in <cell line: 2>()
      <a href='vscode-notebook-cell:/d%3A/project/packages/Python/%E6%96%87%E4%BB%B6%E8%AF%BB%E5%86%99.ipynb#X25sZmlsZQ%3D%3D?line=0'>1</a> # 如果想要创建一个文件，在open函数中使用参数”x”, “a”或”w”都可以。”x”能创建一个文件，但是如果文件已存在，就会返回错误。如果指定的文件不存在，”a”和”w”模式都会自动创建一个新文件。
----> <a href='vscode-notebook-cell:/d%3A/project/packages/Python/%E6%96%87%E4%BB%B6%E8%AF%BB%E5%86%99.ipynb#X25sZmlsZQ%3D%3D?line=1'>2</a> f = open("file2.txt", "x") # a new empty file is created.
      <a href='vscode-notebook-cell:/d%3A/project/packages/Python/%E6%96%87%E4%BB%B6%E8%AF%BB%E5%86%99.ipynb#X25sZmlsZQ%3D%3D?line=2'>3</a> f = open("file3.txt", "w")


FileExistsError: [Errno 17] File exists: 'file2.txt'

删除文件

如果要删除一个文件，我们需要调用os模块，然后使用os.remove()函数：

import os
os.remove("file.txt")

为了避免出现错误，在删除一个文件前最好检查一下此文件是否存在：

import os
if os.path.exists("file.txt"):
    os.remove("file.txt")
else:
    print("The file does not exist")

如果要删除整个文件夹，使用os.rmdir()函数即可：

import os
os.rmdir("newfolder")

异常处理

有时候我们的程序会出现异常，但我们又不想这些代码影响到软件的正常运行，这时候我们就要使用Python中的try，来处理有可能出现的异常：

try:
    print(x)
except:
    print("An exception occurred")

多个except语句

上面代码中因为x没有定义，所以会出现错误，当错误出现时，except中的代码就会被运行。如果不使用try，程序就会崩溃，并出现错误。如果我们希望对特定的异常进行特定的处理，我们可以使用多个except语句：

try:
    print(x)
except NameError:
    print("Variable x is not defined")
except:
    print("Something else went wrong")

else 语句

除了NameError之外的异常出现的话，最后的except会被运行。如果想对无异常的情况进行特定处理，我们可以使用else关键词：

try:
    print("Hello")
except:
    print("Something went wrong")
else:
    print("Nothing went wrong")

finally 语句

Python也提供了很方便的finally，定义finally代码块后，不管try中的代码会不会引起异常，finally中的代码都会被执行：

try:
    print(x)
except:
    print("Something went wrong")
finally:
    print("The 'try except' is finished")

在处理文件的时候，我们经常会在finally中关闭文件，来保证程序的正常运行：

f = open("file.txt")
try: 
    f.write("Awesome")
except:
    print("Something went wrong when writing to the file")
finally:
    f.close()

with语句

with语句适合用于对资源进行访问的场合，确保运行过程中不管是否有异常，都会执行必要的“清理”操作，释放被操作的资源，比如文件的自动关闭或者线程中锁的自动获取和释放等。

在我们处理文件时，通常要编写以下的代码来保证程序正常运行：

try:
    file = open("file.txt")
    content = file.read()
except:
    print("Error")
finally:
    file.close()

虽然以上代码运行正常，可是比较冗长。使用with的话，不仅使代码更加简洁，还能处理上下文环境产生的异常：

with open("file.txt", "w") as file:
    file.write("Hi there!")

多个with as

with的工作原理我这里不展开讲，简单来说，紧跟在with后面的语句被求值后，返回对象内置的__enter__()函数会被调用，这个方法的返回值会被赋值给as后面的变量。当with后面的代码全部被执行完之后，将会调用返回对象的__exit__()方法。

实际上，在with后面的代码抛出异常后，exit()函数会被执行。一般清理资源，关闭文件等操作，都会被放在exit()方法中。总之，with…as表达式简化了每次都要写finally的繁琐工作，极大提升了代码的优雅性。我们甚至还能在with后面使用多项as：

with open("file.txt") as f1, open("file2.txt") as f2:
    # do anything

课后题

请创建一个程序可以根据用户的输入对文件进行读或者写操作，不管读还是写，都需要用户先手动输入文件名。在读操作中，如果文件读取成功，需要打印文件内容。在写操作中，使用追写模式添加任意内容后，打印修改后的文件内容即可。（注意：要对可能出现的异常进行处理，并在最后将文件关闭）

def operate_file(file_name, mode):
    try:
        if mode == "r":
            with open(file_name, "r") as file:
                print(file.read())
        elif mode == "a":
            with open(file_name, 'a') as file:
                file.write("New content")
                file.close()
                file.open(file_name)
                print(file.read())
    except IOError:
        print("Error")

def file_operator(file_name, mode):
    try:
        if mode == "r":
            with open(file_name, "r") as file:
                print(file.read())
        elif mode == "w":
            with open(file_name, "a") as file:
                file.write("New Content")
                file.close()
                file = open(file_name, "r")
                print(file.read())
    except IOError:
        print("Error")

def prompt():
    message = "Please input the file name: "
    file_name = input(message)
    message = "Read or Write?(r, w) "
    mode = input(message)
    file_operator(file_name, mode)
    
prompt()

Python Learning 6 文件读写