文件和目录 - 读写文本文件
读写文件是最常见的 IO 操作。通常,我们使用 input
从控制台读取输入,使用 print
将内容输出到控制台。实际上,我们也经常从文件读取输入,将内容写到文件。
读文件
在 Python 中,读文件主要分为三个步骤:
- 打开文件
- 读取内容
- 关闭文件
一般使用形式如下:
try:
f = open('/path/to/file', 'r') # 打开文件
data = f.read() # 读取文件内容
finally:
if f:
f.close() # 确保文件被关闭
注意到,我们在代码中加了 try...finally
,这是因为,如果打开和读取文件时出现错误,文件就没有被关闭。为了确保在任何情况下,文件都能被关闭,我们加了 try...finally
。
上面的代码中,’r’ 模式表示读模式,open
函数的常用模式主要有:
‘r’ | 读模式 |
---|---|
‘w’ | 写模式 |
‘a’ | 追加模式 |
‘b’ | 二进制模式(可添加到其他模式中使用) |
‘+’ | 读/写模式(可添加到其他模式中使用) |
上面的读文件做法很繁琐,我们可以使用 Python 的 with
语句来帮我们自动调用 close
方法:
with open('/path/to/file', 'r') as f:
data = f.read()
可以看到,这种方式很简洁,而且还能在出现异常的情况下自动关闭文件。
通常而言,读取文件有以下几种方式:
- 一次性读取所有内容,使用
read()
或readlines()
; - 按字节读取,使用
read(size)
; - 按行读取,使用
readline()
;
读取所有内容
读取所有内容可以使用 read()
或 readlines()
。我们在上面已经介绍过 read()
了,现在,让我们看看 readlines()
。
readlines()
方法会把文件读入一个字符串列表,在列表中每个字符串就是一行。
假设有一个文件 data.txt,它的文件内容如下(数字之间的间隔符是’t’):
10 1 9 9
6 3 2 8
20 10 3 23
1 4 1 10
10 8 6 3
10 2 1 6
我们使用 readlines()
将文件读入一个字符串列表:
with open('data.txt', 'r') as f:
lines = f.readlines()
line_num = len(lines)
print lines
print line_num
执行结果:
['10t1t9t9n', '6t3t2t8n', '20t10t3t23n', '1t4t1t10n', '10t8t6t3n', '10t2t1t6']
6
可以看到,列表中的每个元素都是一个字符串,刚好对应文件中的每一行。
按字节读取
如果文件较小,一次性读取所有内容确实比较方便。但是,如果文件很大,比如有 100G,那就不能一次性读取所有内容了。这时,我们构造一个固定长度的缓冲区,来不断读取文件内容。
看看例子:
with open('path/to/file', 'r') as f:
while True:
piece = f.read(1024) # 每次读取 1024 个字节(即 1 KB)的内容
if not piece:
break
print piece
在上面,我们使用 f.read(1024)
来每次读取 1024 个字节(1KB) 的文件内容,将其存到 piece,再对 piece 进行处理。
事实上,我们还可以结合 yield 来使用:
def read_in_chunks(file_object, chunk_size=1024):
"""Lazy function (generator) to read a file piece by piece.
Default chunk size: 1k."""
while True:
data = file_object.read(chunk_size)
if not data:
break
yield data
with open('path/to/file', 'r') as f:
for piece in read_in_chunks(f):
print piece
逐行读取
在某些情况下,我们希望逐行读取文件,这时可以使用 readline()
方法。
看看例子:
with open('data.txt', 'r') as f:
while True:
line = f.readline() # 逐行读取
if not line:
break
print line, # 这里加了 ',' 是为了避免 print 自动换行
执行结果:
10 1 9 9
6 3 2 8
20 10 3 23
1 4 1 10
10 8 6 3
10 2 1 6
文件迭代器
在 Python 中,文件对象是可迭代的,这意味着我们可以直接在 for 循环中使用它们,而且是逐行迭代的,也就是说,效果和 readline()
是一样的,而且更简洁。
看看例子:
with open('data.txt', 'r') as f:
for line in f:
print line,
在上面的代码中,f 就是一个文件迭代器,因此我们可以直接使用 for line in f
,它是逐行迭代的。
看看执行结果:
10 1 9 9
6 3 2 8
20 10 3 23
1 4 1 10
10 8 6 3
10 2 1 6
再看一个例子:
with open(file_path, 'r') as f:
lines = list(f)
print lines
执行结果:
['10t1t9t9n', '6t3t2t8n', '20t10t3t23n', '1t4t1t10n', '10t8t6t3n', '10t2t1t6']
可以看到,我们可以对文件迭代器执行和普通迭代器相同的操作,比如上面使用 list(open(filename))
将 f 转为一个字符串列表,这样所达到的效果和使用 readlines
是一样的。
写文件
写文件使用 write
方法,如下:
with open('/Users/ethan/data2.txt', 'w') as f:
f.write('onen')
f.write('two')
- 如果上述文件已存在,则会清空原内容并覆盖掉;
- 如果上述路径是正确的(比如存在 /Users/ethan 的路径),但是文件不存在(data2.txt 不存在),则会新建一个文件,并写入上述内容;
- 如果上述路径是不正确的(比如将路径写成 /Users/eth ),这时会抛出 IOError;
如果我们想往已存在的文件追加内容,可以使用 ‘a’ 模式,如下:
with open('/Users/ethan/data2.txt', 'a') as f:
f.write('threen')
f.write('four')
小结
- 推荐使用 with 语句操作文件 IO。
- 如果文件较大,可以按字节读取或按行读取。
- 使用文件迭代器进行逐行迭代。
参考资料
- 《Python 基础教程》
- 读写文本数据 — python3-cookbook 2.0.0 文档