第81集：文件读写基础

学习目标

• 理解文件操作的基本概念
• 掌握文件的打开、读取、写入和关闭操作
• 学会使用不同的文件打开模式
• 了解文件指针的概念和使用
• 掌握with语句进行文件操作的最佳实践

一、文件操作概述

1.1 什么是文件

文件是存储在计算机存储设备上的数据集合。在Python中，我们可以通过内置的open()函数来操作文件。

1.2 文件操作的基本步骤

1. 打开文件：使用open()函数打开文件，返回文件对象
2. 读写文件：使用文件对象的方法进行读取或写入操作
3. 关闭文件：使用close()方法关闭文件，释放资源

二、打开文件

2.1 open()函数语法

open(file, mode='r', encoding=None)

参数说明：

• file：文件路径（相对路径或绝对路径）
• mode：打开模式（默认为'r'）
• encoding：编码方式（如'utf-8'）

2.2 常用打开模式

二进制模式：

• 'rb'：二进制只读
• 'wb'：二进制写入
• 'ab'：二进制追加

三、读取文件

3.1 read()方法

读取整个文件内容，返回一个字符串。

file = open('example.txt', 'r', encoding='utf-8')
content = file.read()
print(content)
file.close()

3.2 readline()方法

每次读取一行内容。

file = open('example.txt', 'r', encoding='utf-8')
line1 = file.readline()
line2 = file.readline()
print(line1)
print(line2)
file.close()

3.3 readlines()方法

读取所有行，返回一个列表，每个元素是一行内容。

file = open('example.txt', 'r', encoding='utf-8')
lines = file.readlines()
for line in lines:
    print(line, end='')
file.close()

3.4 遍历文件对象

直接遍历文件对象，逐行读取。

file = open('example.txt', 'r', encoding='utf-8')
for line in file:
    print(line, end='')
file.close()

四、写入文件

4.1 write()方法

写入字符串到文件。

file = open('output.txt', 'w', encoding='utf-8')
file.write('Hello, Python!\n')
file.write('文件写入示例')
file.close()

4.2 writelines()方法

写入字符串列表到文件。

lines = ['第一行\n', '第二行\n', '第三行\n']
file = open('output.txt', 'w', encoding='utf-8')
file.writelines(lines)
file.close()

五、文件指针

5.1 文件指针概念

文件指针表示当前读写的位置。打开文件时，指针默认在文件开头。

5.2 常用指针操作方法

file = open('example.txt', 'r', encoding='utf-8')
print(file.tell())  # 输出: 0
file.read(10)
print(file.tell())  # 输出: 10
file.seek(0)  # 回到文件开头
print(file.tell())  # 输出: 0
file.close()

六、with语句（推荐）

6.1 为什么使用with语句

使用with语句可以自动管理文件的打开和关闭，即使发生异常也能正确关闭文件。

6.2 with语句语法

with open('example.txt', 'r', encoding='utf-8') as file:
    content = file.read()
    print(content)

6.3 with语句的优势

• 自动关闭文件
• 异常安全
• 代码更简洁

七、最佳实践

7.1 使用with语句

始终使用with语句进行文件操作，避免忘记关闭文件。

7.2 指定编码

在打开文本文件时，始终指定编码方式（推荐使用'utf-8'）。

7.3 处理文件不存在的情况

使用try-except处理文件不存在的情况。

try:
    with open('example.txt', 'r', encoding='utf-8') as file:
        content = file.read()
except FileNotFoundError:
    print('文件不存在')

7.4 及时关闭文件

如果不使用with语句，确保在操作完成后及时关闭文件。

八、常见问题

8.1 文件编码问题

如果遇到编码错误，尝试使用不同的编码方式：

• 'utf-8'：通用编码
• 'gbk'：中文Windows默认编码
• 'gb2312'：简体中文编码

8.2 文件路径问题

• 使用原始字符串处理Windows路径：r'C:\path\to\file.txt'
• 使用正斜杠：'C:/path/to/file.txt'
• 使用双反斜杠：'C:\\path\\to\\file.txt'

8.3 换行符问题

• Windows：\r\n
• Linux/Mac：\n
• Python会自动处理换行符

九、总结

本集学习了文件读写的基础知识：

• 文件操作的基本步骤：打开、读写、关闭
• 常用的文件打开模式
• 读取文件的方法：read()、readline()、readlines()
• 写入文件的方法：write()、writelines()
• 文件指针的概念和使用
• with语句的最佳实践

掌握这些基础知识后，我们将在后续章节学习更高级的文件操作，如文本文件、二进制文件、CSV、JSON等格式的处理。

十、练习题

1. 创建一个文本文件，写入三行内容，然后读取并打印出来。
2. 使用with语句读取一个文件，并统计文件中的行数。
3. 将一个文件的内容复制到另一个文件。
4. 读取文件的前10个字符。
5. 使用seek()和tell()方法，读取文件的中间部分内容。