Python学习： with open()、os.open()、open()的详细使用

1.读写文件背景

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。

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）。

2.open()、with open()

打开文件

要以读文件的模式打开一个文件对象，使用Python内置的 open() 函数，传入文件名和标示符：

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

标示符 ‘r’ 表示只读，这样，我们就成功地打开了一个文件。

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：

>>> 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'

mode的各种模式

模式	可做操作	若文件不存在	是否覆盖
r	只读	error	-
r+	读写	error	T
w	只写	create	T
w+	读写	create	T
a	只写	create	F,尾部追加写
a+	读写	create	F,尾部追加写
wb	只写二进制字符串，写入bytes	create	T
rb	只读二进制字符串，返回bytes	error	-

3.读文件

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!'

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()

4.关闭文件

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：

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

但因为每次这样写太繁琐了，所以Python引入了 with open() 来自动调用close()方法，无论是否出错

open() 与 with open() 区别

1、open需要主动调用close()，with不需要

2、open读取文件时发生异常，没有任何处理，with有很好的处理上下文产生的异常

用with同时操作多个文件

with open("test/test.py", 'r') as f1, open("test/test2.py", 'r') as f2:
    print(f1.read())
    print(f2.read())

5.写文件

写文件和读文件是一样的，唯一区别是调用 open() 函数时，需要将 mode 参数改成可写的模式，如上面的表格所示

f = open("test/test.py", "a+")
f.write("test")
f.writelines("polo")
print(f.read())
f.close()

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。

写文件的原理

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语句好鸭！

with open("test/test.py", "a+") as f:
    f.write("test")

6.关于字符编码

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，默认 encoding=None

例如，读取utf-8编码的文件：

f = open('test/utf8.txt', 'r', encoding='utf-8')
print(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。

遇到这种情况， open() 函数还接收一个 errors 参数，默认是 errors=None 表示如果遇到编码错误后如何处理。最简单的方式是直接忽略

f = open('test/utf8.txt', 'r', encoding='utf-8', errors='ignore')

划重点！！！墙裂建议使用with open()