【Python零基础到进阶】文件操作

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1.操作文件：open()方法

• 用python读取文件（如txt、csv等），首先要用open函数打开这个文件
• open()函数是python的内置函数，它会返回一个文件对象，
• 这个文件对象拥有read、readline、write、close等方法

语法：

f = open(file_path, mode=‘r’, encoding=‘utf-8’)

• file_path：文件路径（如 ‘test.txt’）。
• mode：访问模式（默认 ‘r’）。
• encoding：编码格式（推荐 ‘utf-8’）

访问模式：

操作方法：

• 常见的文件写入、读取的操作方法：

关闭文件

必须显式调用 f.close()：

• 释放系统资源，避免内存占用或数据错误。
• 未关闭时，Python 可能在程序结束时自动关闭，但不保证及时性。

展示示例

• 操作：新建了一个“test.txt”文件，然后在python代码中，使用open打开读取文件（r）并赋值给了f，再打印f。

1 # 打开文件
2 f = open('./test.txt', mode='r', encoding='utf-8')
3 # 打印下这个f,看看是个啥
4 print(f)
5 # print(f.read()) # 由于没有任何数据，就先注释掉了。
6 # 关闭文件
7 f.close()

2.写入数据

1.覆盖写入（'w’模式）

• 向test_01.txt里写入数据。在‘w’模式下，文件不存在会创建一个。

1 f = open('test_01.txt', 'w', encoding='utf-8')
2 f.write('Hello World~\\n') # 写入内容（需手动换行）
3 f.write('你好世界')
4 f.close()

2. 追加写入（'a’模式）

1 f = open('test_01.txt', 'a', encoding='utf-8')
2 f.write('\\n追加的内容') # 在文件末尾添加新行
3 f.close()

• 追加后的文件内容

3. 二进制写入（'wb’模式）

• 在文件操作中，"wb"是写入模式的一种，它用于以二进制方式写入数据到文件中。
• 具体来说，"w"表示写入模式，"b"表示二进制模式，即将数据写入文件时不进行任何编码转换，
• 直接按照二进制格式写入。

1 import requests
2
3 # 爬取英雄联盟皮肤
4 url = r'https://game.gtimg.cn/images/lol/act/img/skin/big_5ba8083d-b371-4ad1-aaea-33ec5c3ac28b.jpg'
5 resp = requests.get(url)
6
7 f = open('安妮.jpg', 'wb')
8
9 f.write(resp.content)
10
11 f.close()

3.读取数据（'r’模式）

1.read() 方法

• 一次性读取全部内容，返回字符串。

1 f = open('test_01.txt', 'r', encoding='utf-8')
2 # 读取所有数据
3 content = f.read()
4 print(content)
5 print(type(content))
6 f.close()

• 我们尝试在’r’模式写入会怎么样呢？

1 f = open('test_01.txt', 'r', encoding='utf-8')
2 # 读取所有数据
3 content = f.read()
4 print(content)
5 print(type(content))
6 f.write('haha') # r模式下不允许写入，会报错
7 f.close()

• read()方法的语法是：f.read(size=-1)；
• 'read括号里是可以填入参数的，表示读取多少个字符的数据。默认‘-1’表示读取全部。
• 如果我们需要读取文件中的5个字节，就传入数字5：

1 f = open('test_01.txt', 'r', encoding='utf-8')
2 # 读取 5 个字节
3 part_a = f.read(5)
4 print(part_a)

• 如果我们在读取完5个字节后，再次执行读取操作时，会从上次读取的位置继续读取剩下的数据。

1 f = open('test_01.txt', 'r', encoding='utf-8')
2
3 # 读取 5 个字节
4 part_a = f.read(5)
5 print(part_a)
6 # 当我们再次执行读取操作时，是从上次读取的位置继续读取剩下的数据
7 part_b = f.read()
8 print(part_b)
9 f.close()

• 注意：用open打开文件时，如果使用的’r’做只读的操作，是可以省略不写的，即为open(‘文件名’)

1 # 用open打开文件时，如果使用的'r'做只读的操作，是可以省略不写的，
2 f = open('test_01.txt', encoding='utf-8')
3 content = f.read()
4 print(content)
5 f.close()

2.读取行数据（readlines()）

• readlines可以按照行的方式，把文件中的内容进行一次性读取，并且返回一个列表。可以和read()对比一下：

1 f = open('test_01.txt', 'r', encoding='utf-8')
2 # 读取所有数据
3 content = f.read()
4 print('read读取模式')
5 print(type(content))
6 print(content)
7 f.close()
8
9 print('===============我是分割线===============')
10
11 # 关闭文件重新打开是为了让读取文件的指针从头开始
12 f = open('test_01.txt', 'r', encoding='utf-8')
13 content = f.readlines()
14 print('readlines读取模式')
15 print(type(content))
16 print(content)
17 for i in content:
18 print(i)
19 f.close()

3.读取行数据（readline()）

• 逐行读取，返回字符串。文件末尾返回空字符串。

1 f = open('test_01.txt', 'r', encoding='utf-8')
2 line1 = f.readline() # 读取第一行
3 line2 = f.readline() # 读取第二行
4 line3 = f.readline() # 读取第二行
5 print(f"第一行：{line1}", f"\\n类型{type(line1)}")
6 print(f"第二行：{line2}", f"\\n类型{type(line2)}")
7 print(f"第三行：{line3}", f"\\n类型{type(line3)}")
8
9 f.close()

4.r+ 读写模式

模式特点：

• 文件要求：文件必须存在，否则报错 FileNotFoundError。
• 指针位置：打开时指针在文件开头。
• 写入行为：写入内容会从指针位置开始覆盖原内容。

代码示例：

• 覆盖写入：写入内容会直接覆盖原文件内容（从指针位置开始）。
• 指针位置：写入后指针停留在写入结束的位置，需手动调用 seek() 调整才能读取新内容。（下面会讲 seek() ）

1 # 示例文件 test_r.txt 需提前存在
2 f = open('test_r.txt', 'r+', encoding='utf-8')
3
4 # 读取原内容（指针在开头）
5 content = f.read()
6 print("初始内容：", content) # 输出文件原有内容
7
8 # 写入新内容（从指针位置覆盖）
9 f.write('呵呵呵呵呵呵') # 写入内容，覆盖原内容的一部分
10
11 # 再次读取（此时指针在末尾，读取为空）
12 content = f.read()
13 print("写入后内容：", content) # 输出空字符串（需调整指针才能读取新内容）
14
15 f.close()

5.w+ 读写模式

模式特点：

• 文件要求：文件不存在则新建，存在则清空内容。
• 指针位置：打开时指针在文件开头。
• 写入行为：写入内容后需重置指针才能读取。

代码示例：

1 # 示例文件 test_w.txt（若存在则清空）
2 f = open('test_w.txt', 'w+', encoding='utf-8')
3
4 # 初始读取（文件被清空，内容为空）
5 content = f.read()
6 print("初始内容：", content) # 输出空字符串
7
8 # 写入新内容
9 f.write('嘿嘿嘿嘿嘿嘿') # 写入内容，指针移动到末尾
10
11 # 直接读取（指针在末尾，读取为空）
12 content = f.read()
13 print("写入后内容：", content) # 输出空字符串
14
15 f.close()

• 原始内容：
• 运行后：
• 原内容被覆盖写入新的内容，且读取不出来，因为指针在末尾。

6.seek() 函数与指针控制

• 我们再读写操作后，指针后移。执行 read() 或 write() 后，文件指针会停留在操作结束的位置，后续读取可能为空。
• 比如：

1 f = open('test_01.txt', 'r+', encoding='utf-8')
2 content = f.read() # 读取后指针在末尾
3 print("【第一次读取】：", content)
4 f.write('新内容') # 在末尾追加写入
5 content = f.read() # 继续读取时返回空（指针仍在末尾）
6 print("【继续读取】>", content)
7 f.close()

• 从运行结果，可以看到，再次读取由于指针在末尾，所以读取的内容是空的。

如何解决这个问题呢？

方式一：关闭后重新打开文件

• 完全重置文件状态：关闭文件后重新打开，指针回到文件开头。

1 # 第一次读取（指针移动到末尾）
2 f = open('test_01.txt', 'r', encoding='utf-8')
3 content = f.read()
4 print(content)
5 f.close()
6
7 # 重新打开文件（指针重置到开头）
8 f = open('test_01.txt', 'r', encoding='utf-8')
9 lines = f.readlines() # 可正常读取
10 print(lines)
11 f.close()

• 优缺点：

方式二：使用 seek() 指定指针位置

语法格式：f.seek(offset, whence=0)

offset：移动的字节数（可正负）。

whence：参考位置：

• 0：文件开头（默认）。
• 1：当前位置。
• 2：文件末尾。

常见用法：

• 代码示例：

1 f = open('test_01.txt', 'r+', encoding='utf-8')
2
3 # 读取全部内容（指针移动到末尾）
4 content = f.read()
5 print("原内容：", content)
6
7 # 重置指针到开头
8 f.seek(0)
9
10 # 写入内容（覆盖原内容）
11 f.write('覆盖内容')
12
13 # 再次重置指针到开头
14 f.seek(0)
15 new_content = f.read()
16 print("写入后内容：", new_content)
17
18 f.close()

• 优缺点：
• 适用场景：

7.文件的其它操作：os 库

os模块介绍

• os库是python标准库，包含几百个函数
• os就是“operating system”的缩写
• os模块提供的就是各种 Python 程序与操作系统进行交互的接口。
• 目前，计算机上主流的操作系统有Windows、Unix、Mac OS等，
• os模块为多操作系统的访问提供了相关功能的支持，涉及对文件相关操作功能的实现。
• 通过使用os模块，可以方便地与操作系统进行交互也可以极大增强代码的可移植性。
• os库提供通用的、基本的操作系统交互功能。

核心作用：

• 文件/目录的创建、删除、重命名。
• 路径管理、环境变量访问。
• 执行系统命令（如 os.system(‘ls’)）。

文件操作

(1) 重命名文件

• 方法：os.rename(src, dst)
• 功能：将文件从旧路径 src 重命名为新路径 dst。

注意点：

• 如果新路径dst存在，会覆盖。
• 不支持跨磁盘操作。

用法示例：

os.rename(‘old.txt’, ‘new.txt’)

1 import os
2
3 os.rename("test_01.txt", "哈哈哈.txt")

(2) 删除文件

• 方法：os.remove(path)
• 功能：删除指定路径的文件。

注意点：

• 文件不存在时会抛出 FileNotFoundError。

用法示例：

os.remove(‘file.txt’)

1 import os
2 # 删除不存在的路径文件
3 # os.remove('./test3.txt')
4 # 删除存在的文件
5 os.remove('安妮.jpg')

• 删除不存在文件的报错。FileNotFoundError
• 删除存在文件：

目录操作

(1) 创建目录

• 方法：os.mkdir(path)
• 功能：创建单层目录。

注意点：

• 目录已存在时抛出 FileExistsError。

用法示例：

os.mkdir(‘my_folder’)

1 import os
2 # 创建已存在的目录
3 os.mkdir('./base_course/file_creation')
4 # 创建新目录
5 os.mkdir('文件操作目录')

• 已存在的路径创建文件夹，抛出的错误：FileExistsError
• 成功创建的：

(2) 删除目录

• 方法：os.rmdir(path)
• 功能：删除空目录。

注意点：

• 目录非空时抛出 OSError

用法示例：

os.rmdir(‘empty_folder’)

1 # 删除非空目录：比如删除file_creation
2 # os.rmdir('../Basic_courseware')
3 # 删除空目录：“文件操作目录”
4 os.rmdir("../file_creation/文件操作目录")

• 删除非空目录：OSError
• 删除空目录：

(3) 获取当前目录

• 方法：os.getcwd()
• 功能：返回当前工作目录的绝对路径。

用法示例：

1 # 获取当前路径
2 get_path = os.getcwd()
3 print(get_path)

(4) 列出目录内容

• 方法：os.listdir(path)
• 功能：返回指定目录下的文件和子目录名称列表。

注意点：

• 不递归列出子目录内容。
• 返回结果不包含完整路径。

用法示例：

1 # 不传递参数时：
2 path_A = os.listdir()
3 print(path_A)
4
5 # 传递参数时：
6 path_B = os.listdir('../base_homework')
7 print(path_B)

• 不传递path参数的，返回当前运行文件夹的文件：
• 传递path参数，比如要查看base_homework这个文件夹下面的文件：

路径处理函数

(1) 获取绝对路径

• 方法：os.path.abspath(path)
• 功能：将相对路径转换为绝对路径。

用法示例：

1 import os
2 # os.path.abspath('给定的路径(相对路径)') : 将传入的相对路径转换为绝对路径
3 path = os.path.abspath('./example_18.py')
4 print(path)

(2) 规范化路径

• 方法：os.path.normpath(path)
• 功能：清理路径中的冗余符号（如 … 和 .）。

用法示例：

1 # os.path.normpath('给定的路径(可能冗余,啰嗦)'):将传入的写得不规范的路径转换为规范路径
2 path = './my_folder/../my_file.txt' # my_file.txt
3 path_ok = os.path.normpath(path)
4 print(path_ok) # 输出：my_file.txt

(3) 拼接路径

• 方法：os.path.join(path1, path2)
• 功能：智能拼接多个路径片段。

用法示例：

1 # 拼接路径
2 full_path = os.path.join('dir', 'subdir', 'file.txt')
3 print(full_path) # 输出：dir/subdir/file.txt（Windows 下为 dir\\subdir\\file.txt）

存在性检查

1.检查路径是否存在

• 方法：os.path.exists(path)

参数：

• path：文件或目录的路径（字符串）。

返回值：

• True：路径存在。
• False：路径不存在。

安全创建单层目录

1 import os
2 os.mkdir('data')
3
4
5 # 文件路径
6 file_path = './data'
7 #
8 print(os.path.exists(file_path))
9
10 # 判断文件夹是否存在
11 if os.path.exists(file_path):
12 print('文件存在！')
13 else:
14 os.mkdir(file_path)
15 print('已新建1个新文件')

处理多级目录（扩展）

• 若需创建多级目录（如 ./data/images/2025），应使用 os.makedirs()：

1 import os
2
3 dir_path = './data/images/2025'
4 os.makedirs(dir_path) # makedirs创建多层目录
5
6 if not os.path.exists(dir_path):
7 os.makedirs(dir_path) # 递归创建多级目录
8 print(f'目录树 {dir_path} 创建成功！')
9 else:
10 print(f'目录树 {dir_path} 已存在！')

8.with上下文管理器

• 使用with来操作文件的方法，叫做上下文操作，
• 意为将文件的打开、读写、关闭都在with这一步中完成了。
• 在with内部的操作，同上面的文件操作没有差异。

语法规则：

1 with open(文件路径, 模式) as 文件对象:
2 # 操作代码块
3 # 退出 with 块后，文件自动关闭

• as 变量 是可选的（如 with open(…) as f）。
• 可以同时管理多个资源（如 with open(a) as f1, open(b) as f2）
• 退出 with 块后，会自动关闭文件（无需手动调用close()），即使代码块内发生错误，文件也会关闭。

使用with和直接open的方式对比：

• 先写一个错误的代码：在只读模式下写入

1 f = open('test_w.txt', 'r', encoding='utf-8')
2 info = f.read()
3 print(info)
4 f.write('jajaja')
5 f.close()

• 必然报错：会导致文件无法关闭

那么我们可以如何处理呢？用try-except…试下：

finally 的可靠性：

• 若 open() 成功但后续操作出错，f.close() 仍会执行。
• 但若 open() 失败（如下一示例），f 未定义，f.close() 报错！

1 try:
2 f = open("test_w.txt", "r", encoding='utf-8')
3 f.write("呵呵呵呵呵呵") # 试图向只读文件写入内容
4 except Exception as e:
5 print("文件操作出错", e) # 捕获异常：io.UnsupportedOperation
6 else:
7 print('文件操作没有问题')
8 finally:
9 f.close() # 正确关闭文件
10 print("关闭成功！")

如果是不存在的文件：

• open() 失败导致 f 未赋值，f.close() 触发 NameError。

1 try:
2 f = open("hehe.txt", "r", encoding='utf-8') # 文件不存在
3 f.write("呵呵呵呵呵呵")
4 except Exception as e:
5 print("文件操作出错", e) # 捕获异常：FileNotFoundError
6 else:
7 print('文件操作没有问题')
8 finally:
9 f.close() # 报错！因为 f 未成功创建

我们可以使用with去处理这个问题：

• with 语句的这种写法，既简单又安全，
• 并且 with 语句执行完成以后自动调用关闭文件操作，
• 即使出现异常也会自动调用关闭文件操作

1 try:
2 # 文件不存在时，with 仍能安全处理
3 with open("hehe.txt", "r", encoding='utf-8') as f:
4 f.write("呵呵") # 触发异常
5 except Exception as e:
6 print("操作出错：", e) # 捕获异常
7 # 无需 finally，文件一定不会泄漏

🟢 总结

• 最后希望你编程学习上不急不躁,按照计划有条不紊推进,把任何一件事做到极致,都是不容易的,加油,努力！相信自己！

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