7.1 文件存储
1、open()函数与文件打开模式
Python中读写文件非常简单，通过 open()函数 可以打开文件并返回文件对象。我们可以使用help函数来查看open函数具体的参数：
open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)一般了解前两个参数就够了，file参数代表文件名，如果不带上路径的话，会在当前文件夹里查找， 而mode参数代表文件的打开模式，有如下表所示的几种打开模式：
| 模式 | 作用 |
|---|---|
| r | 只读模式打开，默认 |
| w | 写模式打开，若文件存在，先删除，然后重新创建 |
| a | 追加模式打开，追加到文件末尾，seek()指向其他地方也没用，文件不存在，自动创建 |
| b | 二进制模式打开 |
| t | 文本模式打开，默认 |
| + | 可读写模式，可配合其他模式使用，比如r+，w+ |
| x | 如果文件已存在，用此模式打开会引发异常 |
| U | 通用换行符支持 |
另外，实用open函数打开文件时要做下：异常捕获，比如下面这样的代码：
f = open('test.txt', 'r')如果test.txt文件不存在的话，会抛出一个 FileNotFoundError错误 ，所以需要进行异常捕获。另外，文件使用完毕后必须关闭，文件对象会占用操作系统的资源，操作系统同一时间能打开的文件数量也是有限的。所以为了保证正常或发生异常的时候文件都能关闭，需要把关闭操作写到finally块里，示例代码如下：
try: f = open('test.txt', 'r') print(f.read())finally: if f: f.close()但是每次都要这样写的话显得有些繁琐了，可以使用Python提供的 with语句 来简化这个操作。
with open('test/txt', 'r') as f: print(f.read())相比每次都要写try-finally异常捕获，这种方式简洁得多，而且不用怕忘记关闭文件。
2、file对象提供的函数
file对象提供了如下表所示的可供调用的方法：
| 函数 | 作用 |
|---|---|
| close() | 关闭文件，关闭后文件不能再进行读写操作 |
| read(size=-1) | 从文件读取指定的字节数，如果未设置或为负数，读取所有 |
| next() | 返回文件下一行 |
| readline() | 读取整行，包括换行符’\n’ |
| seek(offset, from) | 设置当前文件指针的位置，从from(0文件起始位置，1当前位置， 2文件末尾)偏移offset个字节 |
| tell() | 返回文件的当前位置 |
| write(str) | 将字符串写入文件 |
| writelines(seq) | 写入一个序列字符串列表，如果要换行，需要自己加入每行的换行符 |
| truncate([size]) | 截断文件并返回截断的字节长度，指定长度就从开头开始截断指定长度， 其余内容删除；不指定的话，从开头截取到当前位置，其余内容删除。 |
3、常见的文件操作示例
文件的常用操作有创建，写入，读取，还有追加，代码示例如下：
# 1.创建一个可读写的文件def mk_file(file): with open(file, 'w+', encoding='UTF-8') as f: print("创建了一个可读写的文件：%s" % file)# 2.往文件中写入内容def write_to_file(file, content): with open(file, 'w+', encoding='UTF-8') as f: f.write(content + '\n') print("内容写入成功！")# 3.读取文件里的内容def read_from_file(file): with open(file, 'r+', encoding='UTF-8') as f: print("输出文件内容：" + f.read())# 4.往文件追加内容def append_to_file(file, content): with open(file, 'a+', encoding='UTF-8') as f: f.write(content + '\n') print("内容追加成功！")if __name__ == '__main__': file_name = 'test.txt' mk_file(file_name) write_to_file(file_name, "人生苦短我用Python！") read_from_file(file_name) append_to_file(file_name, "Hello Python！") read_from_file(file_name)运行结果如下：
创建了一个可读写的文件：test.txt内容写入成功！输出文件内容：人生苦短我用Python！内容追加成功！输出文件内容：人生苦短我用Python！Hello Python！4、os模块里的常用函数
Python中为我们提供了一个
os模块用于处理文件和目录，除此之外它的子模块path模块还提供了文件路径相关的一些函数，通过这些函数可以完成文件或者文件夹的批处理操作，比如文件批量改名，内容替换等。
① os模块常用函数
os模块常用的函数如下表所示：
| 函数 | 作用 |
|---|---|
| close() | 关闭文件，关闭后文件不能再进行读写操作 |
| getcwd() | 返回当前工作目录 |
| chdir(path) | 改变当前工作目录 |
| listdir(path=’.’) | 不写参数默认列举当前目录下所有文件和文件夹，’.‘当前目录， ’…'上一层目录 |
| mkdir(path) | 创建文件夹，若存在会抛出FileExistsError异常 |
| mkdirs(path) | 可用于创建多层目录 |
| remove(path) | 删除指定文件 |
| rmdir(path) | 删除目录 |
| removedirs(path) | 删除多层目录 |
| rename(old,new) | 重命名文件或文件夹 |
| system(command) | 调用系统提供的小工具，比如计算器 |
| walk(top) | 遍历top参数指定路径下所有子目录，返回一个三元组(路径， [包含目录]，[包含文件]) |
| curdir | 当前目录(.) |
| pardir | 上一节目录(…) |
| sep | 路径分隔符，Win下是’’，Linux下是’/’ |
| linesep | 当前平台使用的行终止符，win下是’\r\n’，Linux下是’\n’ |
| pathsep | 输出用于分割文件路径的字符串 |
| name | 当前使用的操作系统 |
| stat(path) | 获取文件目录信息 |
| environ | 获取系统环境变量 |
| system(“bash command”) | 执行shell命令，直接显示 |
② os.path模块常用函数
os.path模块常用的函数如下表所示：
| 函数 | 作用 |
|---|---|
| dirname(path) | 获得路径名 |
| basename(path) | 获得文件名 |
| join(path1[,path2[,…]]) | 将路径名与文件名拼接成一个完整路径 |
| split(path) | 分割路径与文件名，返回元组(f_path, f_name)，如果完全使用目录，它也会将最后一个目录作为文件名分离，且不会判断文件或目录 是否存在 |
| splitext(path) | 分隔文件名与扩展名 |
| getsize(file) | 获得文件大小，单位是字节 |
| getatime(file) | 获得文件最近访问时间，返回的是浮点型秒数 |
| getctime(file) | 获得文件的创建时间，返回的是浮点型秒数 |
| getmtime(file) | 获得文件的修改时间，返回的是浮点型秒数 |
| exists(path) | 判断路径(文件或目录)是否存在 |
| isabs(path) | 判断是否为决定路径 |
| isdir(path) | 判断是否存在且是一个目录 |
| isfile(path) | 判断是否存在且是一个文件 |
| islink(path) | 判断是否存在且是一个符号链接 |
| ismount(path) | 判断是否存在且是一个挂载点 |
| samefile(path1,path2) | 判断两个路径是否指向同一个文件 |
5、实用代码示例
① 批量替换多个文件中的内容
比如说现在有这样一批文件，文件内容都是：
1.Java是一门面向对象编程语言，不仅吸收了C++语言的各种优点，还摒弃了C++
里难以理解的多继承、指针等概念，因此Java语言具有功能强大和简单易用两个特征。
Java语言作为静态面向对象编程语言的代表，极好地实现了面向对象理论，允许程序员
以优雅的思维方式进行复杂的编程。
现在需要把文件里的Java都替换成Python，我们可以通过编写脚本来完成这项繁琐的工作，具体代码如下：
import osdef replace(dir_path, word_before, word_after): file_list = [] # 遍历获得文件地址 for f in os.listdir(dir_path): file_list.append(os.path.join(dir_path, f)) # 打开文件，按行读取，替换对应内容 for file in file_list: with open(file, 'r+', encoding='UTF-8') as f: content = f.read() f.seek(0) f.truncate() f.write(content.replace(word_before, word_after))if __name__ == '__main__': replace(os.path.join(os.getcwd(), 'doc'), 'Java', 'Python')运行结果如下：
1.Python是一门面向对象编程语言，不仅吸收了C++语言的各种优点，还摒弃了C++里难以理解的多继承、指针等概念，因此Python语言具有功能强大和简单易用两个特征。Python语言作为静态面向对象编程语言的代表，极好地实现了面向对象理论，允许程序员以优雅的思维方式进行复杂的编程。② 批量文件重命名
有时我们需要对一堆文件进行批量命名，比如需要把下面这样的图片名字统一改成image_1这样的形式。在学习本节之前，你可能需要复制下image_，然后一个个图片重命名，学习完本节后我们可以动手写一个批量文件重命名的脚本。
程序还是比较简单的，分两步：
- 1.获取某个文件夹里所有的文件完整路径名
- 2.调用file对象的rename函数仅限替换
具体代码如下：
import osdef rename(file_dir, model_name, file_type): pos = 1 # 获取文件夹下所有文件(包括文件夹) file_list = os.listdir(file_dir) for file in file_list: # 判断是否为对应后缀的文件 if file.endswith(file_type): try: # 旧文件名 old_name = os.path.join(file_dir, file) # 新文件名 new_name = os.path.join(file_dir, model_name + str(pos) + file_type) os.rename(old_name, new_name) pos = pos + 1 except: continuerename(os.path.join(os.getcwd(), 'res'), 'image_', '.png')运行结果如下：
1s不到改完108个图片，简直不要太爽，真人生苦短，我用Python！
