浅谈Python3中打开文件的方式(With open)

浅谈Python3中打开文件的方式(Withopen) 目录 0.背景知识 1.常规方式:读取文件-----open() 2.推荐方式:读取文件-----With Open 1).读取方式 2).常见的坑 3).跳过第一行内容(字段名) 3.写入内容----open()函数 4.写入内容----- With Open函数 5.打开非utf-8编码的文件 6.打

目录
  • 0.背景知识
  • 1.常规方式:读取文件-----open()
  • 2.推荐方式:读取文件-----With Open
    • 1).读取方式
    • 2).常见的坑
    • 3).跳过第一行内容(字段名)
  • 3.写入内容----open()函数
  • 4.写入内容----- With Open函数
  • 5.打开非utf-8编码的文件
  • 6.打开二进制文件

0.背景知识

  • python文件读写文件是最常见的IO操作。Python内置了读写文件的函数,用法和C是兼容的。
  • 读写文件前,我们先必须了解一下,在磁盘上读写文件的功能都是由操作系统提供的,现代操作系统不允许普通的程序直接操作磁盘。
  • 读写文件就是请求操作系统打开一个文件对象(通常称为文件描述符),然后,通过操作系统提供的接口从这个文件对象中读取数据(读文件),或者把数据写入这个文件对象(写文件)

常见的IO操作的类型如下:

type info
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。
w 打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在,创建新文件。
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。
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。
wb 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将其覆盖。如果该文件不存在,创建新文件。
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。
r+ 打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。
w+ 打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在,创建新文件。
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。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。
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。
wb+ 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将其覆盖。如果该文件不存在,创建新文件。
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。如果该文件不存在,创建新文件用于读写。

1.常规方式:读取文件-----open()

step1: 打开

f = open( '/Users/michael/test.txt', 'r' )

r 表示读取文件,我们就成功地打开了一个文件

但是, 如果文件不存在,open()函数就会抛出一个IOError的错误,并且给出错误码和详细的信息告诉你文件不存在,错误情况如下:

f=open('/Users/michael/notfound.txt', 'r')
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '/Users/michael/notfound.txt'

step2: 读取

如果文件打开成功,接下来,调用read()方法可以一次读取文件的全部内容,Python把内容读到内存,用一个str对象表示:

f.read()
'Hello, world!'

step3: 关闭

最后一步是调用close()方法关闭文件。文件使用完毕后必须关闭,因为文件对象会占用操作系统的资源,并且操作系统同一时间能打开的文件数量也是有限的:

f.close()

由于文件读写时都有可能产生IOError,一旦出错,后面的f.close()就不会调用。所以,为了保证无论是否出错都能正确地关闭文件,我们可以使用try … finally来实现:

最终方案:

try:
	f = open('/path/to/file', 'r')
	print(f.read())
finally:
	if f:
		f.close()

2.推荐方式:读取文件-----With Open

1).读取方式

每次如果都按照如上最终方案去写的话,实在太繁琐。Python引入了with语句来自动帮我们调用close()方法
重点:!!!with 的作用就是自动调用close()方法 !!!

with open( '/path/to/file', 'r' ) as f:
	print( f.read() ) 

# 这和前面的try ... finally是一样的,但是代码更佳简洁,并且不必调用f.close()方法
  • f.read(): 读取全部文件内容
  • f.read(size): 每次读取size个字节内容
  • f.readline(): 每次读取一行的内容
  • f.readlines(): 读取全部内容,但结果是个list,每行内容是一个元素

如果遇到超大文件,需要注意:

  • 调用read()会一次性读取文件的全部内容,如果文件有10G,内存就爆了。
  • 要保险起见,可以反复调用read(size)方法,每次最多读取size个字节的内容。例如,read(1024) 每次读取1024个字节的数据内容
  • 调用readline()可以每次读取一行内容,调用readlines()一次读取所有内容并按行返回list。因此,要根据需要决定怎么调用。
  • 如果文件很小,read()一次性读取最方便;如果不能确定文件大小,反复调用read(size)比较保险;如果是配置文件,调用readlines()最方便:
for line in f.readlines():
	print( line.strip() ) 

# 读取文件之后,文字末尾会出现'\n'
# strip() 函数中可以把目标内容line里面所有的空格,空行等都删除掉,只剩余文字内容

2).常见的坑

读取静态文件的函数,最好不要写相对路径!!!

(1)如上图,Fold001文件夹下面有个read_file.py文件,这个文件读取hello.txt文件,代码如上图,这样可以正常引用
(2)但如果引用静态文件的函数,被其他函数再次调用的时候。 例如被Fold002里面的函数read.py调用,那么readfile()函数相当于是在read.py所在目录执行的,那么静态文件hello.txt相对于read.py的路径,就不是上图的路径了,否者会运行会报错,如下

3).跳过第一行内容(字段名)

  with open(file_path, 'r', encoding='utf-8-sig') as f:
      next(f)						# 最终读取到的内容,直接跳过第一行了
      all_line_list = f.readlines()

3.写入内容----open()函数

写文件和读文件是一样的,唯一区别是调用open()函数时,传入标识符’w’或者’wb’表示写文本文件或写二进制文件:

f = open('/Users/michael/test.txt', 'w')
f.write('Hello, world!')
f.close()

open函数使用注意地方:

  • 你可以反复调用write()来写入文件,但是务必要调用f.close()来关闭文件。
  • 当我们写文件时,操作系统往往不会立刻把数据写入磁盘,而是放到内存缓存起来,空闲的时候再慢慢写入。
  • 只有调用close()方法时,操作系统才保证把没有写入的数据全部写入磁盘。忘记调用close()的后果是数据可能只写了一部分到磁盘,剩下的丢失了。所以,还是用with语句来得保险

4.写入内容----- With Open函数

with open('/Users/michael/test.txt', 'w') as f:
	f.write('Hello, world!')

要写入特定编码的文本文件,请给open()函数传入encoding参数,将字符串自动转换成指定编码字符编码

5.打开非utf-8编码的文件

要读取非UTF-8编码的文本文件,需要给open()函数传入encoding参数,例如,读取GBK编码的文件:

with open('/Users/michael/gbk.txt', 'r', encoding='gbk') as f:
    f.read()
  • 遇到有些编码不规范的文件,你可能会遇到UnicodeDecodeError,因为在文本文件中可能夹杂了一些非法编码的字符。
  • open()函数还接收一个errors参数,errors=‘ignore’ 表示遇到编码错误的时候直接忽略
with open('/Users/michael/gbk.txt', 'r', encoding='gbk',errors='ignore') as f:
    f.read()

6.打开二进制文件

前面讲的默认都是读取文本文件,并且是UTF-8编码的文本文件。要读取二进制文件,比如图片、视频等等,用’rb’模式打开文件即可:

with open('/Users/michael/test.jpg', 'rb') as f:
    f.read()

#  b'\xff\xd8\xff\xe1\x00\x18Exif\x00\x00...'            十六进制表示的字节

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