1 什么是文件
文件是用于数据存储的单位
文件通常用来长期保存数据
读写文件是最常见的I/O操作。Python内置了读写文件的函数，用法和C是兼容的。
读写文件的功能都是由操作系统提供的，一般而言，操作系统不允许普通的程序直接操作磁盘，所以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），再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对象（写文件）。
2 文件的打开和关闭的基本规则
文件需要在使用时先打开才能读写
在不需要读写文件后，应及时关闭文件以释放系统资源
任何操作系统对打开的文件数有最大数限制
2.1 文件的打开 open()
f = open('/Users/michael/test.txt', 'r')
/Users/michael/test.txt ——文件路径及文件名
r ——标识符
返回文件流对象，打开失败则会IOError报错！并且给出错误码和详细的信息告诉你文件不存在：
例如在 汉字.txt 文件所在的 文件夹test 位置打开 终端
>>> f = open('汉字.txt',"r")
>>> f
<_io.TextIOWrapper name='汉字.txt' mode='r' encoding='UTF-8'>
打开test_son.txt文件方式
>>> f2 = open("./test/test.txt","r")
>>> f2
<_io.TextIOWrapper name='./test/test.txt' mode='r' encoding='UTF-8'>
注意绝对目录 /Users/michael/test.txt 和相对目录 ./test/test.txt 打开方式区别。
当打开失败时，会提示报错FileNotFoundError
>>> f2 = open("/test/test.txt","r")
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '/test/test.txt'
打开文件出现错误时，可以用try...except进行异常处理
# 打开文件tset.txt，返回文件流对象并用f绑定
try:
f = open("test.txt")
print("文件打开成功")
# 此处应进行读写操作
# .....
#关闭文件
f.close()
except IOError:
print("打开文件失败!!")
print("程序结束")
2.2 读文件
2.2.1 read()方法
read() 方法用于从文件读取指定的字节数，如果未给定或为负则读取所有内容至内存中。
语法： fileObject.read([size]) fileObject 表示文件流对象，size 表示从文件中最多读取的字节数，可选的，若无参数size，则读取至文件结束为止（它范围为字符串对象）。返回从字符串中读取的字节。
>>> f = open("汉字.txt","r")
>>> f.read()
'开始学习Python课程了\n'
备注：汉字.txt文件中语句为：开始学习Python课程了。
2.2.2 readline()方法
该方法时每次读取文件中的一行内容，返回一个字符串对象；
优点是读取时占用内存小，比较适合较大的文件，
文件readline.txt中内容
>>> f = open('readline.txt','r')
>>> f.readline()
'今天是1月26日，\n'
>>> f.readline()
'晴，外面可以看到阳光\n'
>>> f.readline()
'我在认真地学习ｐｙｔｈｏｎ\n'
>>> f.readline()
'\n'
>>> f.readline()
''
>>> f.readline()
注意到在输出时自动在末尾加上换行符，readline()方法读到换行符\n时，就会挂起，当再调用时，指针就会向下移动，那如果人为地加上换行符，会是什么样的效果。
文件readline.txt中内容
>>> f2 = open('readline.txt','r')
>>> f2.readline()
'今天是1月26日，\n'
>>> f2.readline()
'晴，外面\\n可以看到阳光\n'
>>> f2 = open('readline.txt','r')
>>> f2.readline()
'今天是1月26日，\n'
>>> f2.readline()
'晴，外面\\n可以看到阳光\n'
>>> f2.readline()
'晴，外面\\\\n可以看到阳光\n'
>>> f2.readline()
"晴，外面'\\\\n'可以看到阳光\n"
>>> f2.readline()
'我在认真地学习ｐｙｔｈｏｎ\n'
2.2.3 readlines() 方法
readlines()方法是读取整个文件，并返回一个列表对象，每行作为一个列表元素；故读取大文件时会占有较大的内存
readlines.txt文件内容
>>> f = open('readlines.txt','r')
>>> f.readlines()
['我是第一行\n', '我是第二行\n', '我是第三行\n']
2.2.4 read() readline() readlines() 使用对比
如果文件很小，read()一次性读取最方便；如果不能确定文件大小，反复调用read(size)比较保险；如果是配置文件，调用readlines()最方便：
>>> f = open('readlines.txt','r')
>>> for line in f:
... line.strip() # 把末尾的'\n'删掉
...
'我是第一行'
'我是第二行'
'我是第三行'
>>> f1 = open('readlines.txt','r')
>>> for line in f1.readlines():
... line.strip() # 把末尾的'\n'删掉
...
'我是第一行'
'我是第二行'
'我是第三行'
2.3 关闭文件close()
第一，降低系统资源消耗；第二，系统再同一时间内打开的文件数量是有限的；故操作完文件后调用close()方法将文件关闭，
语法： f.close() f 为文件流对象
但是文件读写时都由可能产生IOError，一旦出现错误，位于后面的f.close()就不会被调用，也即打开的文件不能被关闭，这个会造成系统资源浪费，为了不管文件是否出错均能正确地关闭该文件，我们可以使用 try...finally 来实现对文件的关闭
try:
f = open('test.txt', 'r')
f.read()
finally:
if f:
f.close()
2.4 with方法
with方法从 Python 2.5 开始引入的一种与异常处理相关的功能，非常适用与资源访问处理场合；
无论操作对象在使用过程中是否发生异常，在最后阶段，with方法均能将其“清理”并释放资源。
有一些任务，可能事先需要设置，事后做清理工作。对于这种场景，Python的with语句提供了一种非常方便的处理方式。
例如文件使用后的关闭，线程中锁的自动获取和释放等
使用with方法可以替代 try...finally 对文件处理功能
将“2.3 关闭文件close()”中的代码用with语句优化
with open("test.txt",'r') as f:
f.read()
冗余的代码被with语句优化后显得更加优雅。
2.4 文件的常用方法
| 方法名 | 说明 |
|---|---|
| F代表文件流对象 | |
| F.close() | 关闭文件 |
| F.readline() | 读取一行数据，如果到达文件尾则返回空字符串 |
| F.readlines(max_char=-1) | 返回每行字符串列表, max_char为最大字符数 |
| F.read(size=-1) | 从一个文件流中最多读取size个字符(或字节(仅二进制)) |
| F.writelines(lines) | 字符串列表的内容写到文件中 |
| F.write(text) | 写一个字符串(或字节)到文件流中,返回写入字符数(或字节数) |
| F.tell() | 返回当前文件流的绝对位置 |
| F.seek(offset, whence=0) | 改变数据流的位置，返回新的绝对位置 |
| F.readable() | 判断文件是否可读,可读返回True,否则返回Flase |
| F.writeable() | 判断文件是否可写。可写返回True,否则返回False |
| F.flush() | 把写入文件对象的缓存内容写入到磁盘 |
2.5 mode模式字符的含义
| 字符 | 含义 |
|---|---|
| 'r' | 以只读方式打开(默认) |
| 'w' | 以只写方式打开，删除原有文件内容（如果文件不存在，则尝试创建该文件并以只写方式打开) |
| 'x' | 创建一个新文件,并以写模式打开这个文件，如果文件存在则会产生FileExistError错误 |
| 'a' | 以只写方式打开一个文件，如果有原文件，则追加到文件末尾 |
| 't' | 文本文件模式打开(默认) |
| 'b' | 用二进制模式打开 |
| '+' | 为更新内容打开一个磁盘文件（可读可写) |
备注：当模式为"a"时，不管是否通过seek定位，均直接在文件尾追加文件
缺省模式是 'rt'
可以组合使用:
'w+b' 可以实现二进制随机读写,当打开文件时，文件内容将被清空
'r+' 以文本模式读和更新模式打开文件，打开文件时不会清空文件内容
示例：
f = open("output.txt", 'w')
f.write("开始向文件中写入数据...\r\n")
count = f.write("数据的第二行\r\n")
print("您已写入", count, "个字符")
L = ["数据的第三行\r\n", "数据的第四行\r\n", "数据的第五行"]
f.writelines(L)
f.close()
此时文件 output.txt 文件中出现：
开始向文件中写入数据... 数据的第二行 数据的第三行 数据的第四行 数据的第五行
以该文件为基础，再次进行文件操作
f = open("output.txt", 'r+')
s = f.read(1)
print("第一个字符是:", s)
f.write("坏")
f.write("\r\n坏")
f.close()
运行
开始向文件中写入数据... 数据的第二行 数据的第三行 数据的第四行 数据的第五行坏 坏
附不同模式打开的完全列表：
| 模式 | 描述 |
|---|---|
| r | 以只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。这是默认模式。 |
| rb | 以二进制格式打开一个文件用于只读。文件指针将会放在文件的开头。这是默认模式。 |
| r+ | 打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。 |
| rb+ | 以二进制格式打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。 |
| w | 打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件。 |
| wb | 以二进制格式打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件。 |
| w+ | 打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件。 |
| wb+ | 以二进制格式打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件。 |
| a | 打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。 |
| ab | 以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。 |
| a+ | 打开一个文件用于读写。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。文件打开时会是追加模式。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。 |
| ab+ | 以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。 |
下图很好的总结了这几种模式：
| 模式 | r | r+ | w | w+ | a | a+ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 读 | + | + | + | + | ||
| 写 | + | + | + | + | + | |
| 创建 | + | + | + | + | ||
| 覆盖 | + | + | ||||
| 指针在开始 | + | + | + | + | ||
| 指针在结尾 | + | + |
参考文件：
示例微代码
input.txt 文件的内容
今天是平安日 明天是圣诞节 我们更期待春节
python读取代码
# 打开文件，返回文件流对象 用f绑定
try:
f = open("input.txt")
print("文件打开成功")
s = f.read(3) # 读写两个字符
print(s) # '今天'
f.close()
except IOError:
print("打开文件失败!!")
print("程序结束")
运行
文件打开成功 今天是 程序结束
参考文档：python文件输入和输出