Python 文件读写操作

1. 简介

文件操作是计算机编程中非常常见且重要的一部分。在很多场景下，我们需要读取外部文件中的数据，或者将程序中生成的数据保存到文件中。Python 提供了简单而强大的文件读写操作，以满足我们的需求。

在本文中，我们将详细介绍如何使用 Python 进行文件读写操作。首先我们将学习如何打开和关闭文件，然后我们将探讨不同的文件读取方式和文件写入方式。

2. 打开和关闭文件

在 Python 中，我们可以使用 open() 函数来打开一个文件。这个函数接受两个参数：文件名和打开模式。打开模式可以是只读模式（’r’），写入模式（’w’）或追加模式（’a’）。我们可以用 'r'、'w' 和 'a' 作为打开模式参数的值，分别代表只读、写入和追加模式。

下面是一个例子，展示了如何打开一个文件：

file = open('example.txt', 'r')

在使用完文件之后，我们应该调用文件对象的 close() 方法来关闭文件，以释放资源。

file.close()

由于文件在打开的状态下，会占用计算机的资源，因此必须确保在使用完文件后关闭它。

3. 读取文件内容

有了已经打开的文件对象，我们可以使用一些方法来读取文件的内容。

3.1. read() 方法

read() 方法用于一次性读取整个文件的内容。下面的例子演示了如何使用 read() 方法来读取文件：

file = open('example.txt', 'r')
content = file.read()
print(content)
file.close()

运行上述代码，将会输出文件 example.txt 中的所有内容。

3.2. readline() 方法

readline() 方法用于一次读取文件的一行。下面的例子演示了如何使用 readline() 方法来逐行读取文件内容：

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

运行上述代码，将会输出文件 example.txt 的前两行。

3.3. readlines() 方法

readlines() 方法用于将文件内容按行读取，并存储在一个列表中。下面的例子演示了如何使用 readlines() 方法来读取文件的所有行：

file = open('example.txt', 'r')
lines = file.readlines()
print(lines)
file.close()

运行上述代码，将会输出文件 example.txt 的所有行。

4. 写入文件

在 Python 中，我们可以使用 write() 方法向文件中写入内容。当我们以写入模式（'w'）或追加模式（'a'）打开文件时，可以使用 write() 方法写入文件。需要注意的是，如果以只读模式（'r'）打开文件，则无法使用 write() 方法写入内容。

4.1. 写入单行内容

下面的例子演示了如何向文件中写入一行内容：

file = open('example.txt', 'w')
file.write('Hello, world!')
file.close()

运行上述代码后，文件 example.txt 中将会写入一行内容：“Hello, world!”

4.2. 写入多行内容

下面的例子演示了如何向文件中写入多行内容：

file = open('example.txt', 'w')
lines = ['Line 1\n', 'Line 2\n', 'Line 3\n']
file.writelines(lines)
file.close()

运行上述代码后，文件 example.txt 中将会写入三行内容：“Line 1”，“Line 2” 和 “Line 3”。

5. 异常处理

在进行文件读写操作时，可能会出现各种错误，例如文件不存在、权限不足等。为了避免程序因为文件读写错误而崩溃，我们应该使用异常处理机制来捕获和处理这些错误。

5.1. 捕获异常

在文件操作中，常见的异常类是 FileNotFoundError、PermissionError 等。我们可以使用 try 和 except 语句来捕获这些异常并处理它们。下面的例子演示了如何捕获文件不存在的异常：

try:
    file = open('example.txt', 'r')
except FileNotFoundError:
    print("文件不存在")

如果文件 example.txt 不存在，上述代码将会输出“文件不存在”。

5.2. 处理异常

在捕获到异常后，我们可以选择不同的处理方式。下面的例子演示了当文件不存在时，输出自定义的错误信息：

try:
    file = open('example.txt', 'r')
except FileNotFoundError:
    print("文件不存在")
    # 进一步的处理代码...

我们可以根据实际需求，在 except 语句块中编写相应的处理代码。

6. 总结

在本文中，我们学习了如何使用 Python 进行文件读写操作。我们了解了如何打开和关闭文件，以及不同的文件读取方式（read()、readline()、readlines()）和文件写入方式（write()、writelines()）。我们还学习了如何使用异常处理机制来捕获和处理文件读写错误。

文件操作是 Python 编程中常见且重要的部分，掌握了文件读写的技巧，可以为我们处理各种数据处理任务提供便利。