课程：文件操作

目标

• 文件操作的作用
• 文件的基本操作
  • 打开
  • 读写
  • 关闭
• 文件备份
• 文件和文件夹的操作

一. 文件操作的作用

思考：什么是文件？

思考：文件操作包含什么？

答：打开、关闭、读、写、复制....

思考：文件操作的的作用是什么？

答：读取内容、写入内容、备份内容......

总结：文件操作的作用就是把一些内容(数据)存储存放起来，可以让程序下一次执行的时候直接使用，而不必重新制作一份，省时省力。

二. 文件的基本操作

2.1 文件操作步骤

1. 打开文件
2. 读写等操作
3. 关闭文件

注意：可以只打开和关闭文件，不进行任何读写操作。

2.1.1 打开

在python，使用open函数，可以打开一个已经存在的文件，或者创建一个新文件，语法如下：

open(name, mode)

name：是要打开的目标文件名的字符串(可以包含文件所在的具体路径)。

mode：设置打开文件的模式(访问模式)：只读、写入、追加等。

2.1.1.1 打开文件模式

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打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。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打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。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打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。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打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。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。

2.1.1.2 快速体验

f = open('test.txt', 'w')

注意：此时的f是open函数的文件对象。

2.1.2 文件对象方法

2.1.2.1 写

• 语法

对象对象.write('内容')

• 体验

# 1. 打开文件
f = open('test.txt', 'w')

# 2.文件写入
f.write('hello world')

# 3. 关闭文件
f.close()

注意：

1. w 和a模式：如果文件不存在则创建该文件；如果文件存在，w模式先清空再写入，a模式直接末尾追加。
2. r模式：如果文件不存在则报错。

2.1.2.2 读

• read()

文件对象.read(num)

num表示要从文件中读取的数据的长度（单位是字节），如果没有传入num，那么就表示读取文件中所有的数据。

• readlines()

readlines可以按照行的方式把整个文件中的内容进行一次性读取，并且返回的是一个列表，其中每一行的数据为一个元素。

f = open('test.txt')
content = f.readlines()

# ['hello world\n', 'abcdefg\n', 'aaa\n', 'bbb\n', 'ccc']
print(content)

# 关闭文件
f.close()

• readline()

readline()一次读取一行内容。

f = open('test.txt')

content = f.readline()
print(f'第一行：{content}')

content = f.readline()
print(f'第二行：{content}')

# 关闭文件
f.close()

2.1.2.3 seek()

作用：用来移动文件指针。

语法如下：

文件对象.seek(偏移量, 起始位置)

起始位置：

• 0：文件开头
• 1：当前位置
• 2：文件结尾

2.1.3 关闭

文件对象.close()

三. 文件备份

需求：用户输入当前目录下任意文件名，程序完成对该文件的备份功能(备份文件名为xx[备份]后缀，例如：test[备份].txt)。

3.1 步骤

1. 接收用户输入的文件名
2. 规划备份文件名
3. 备份文件写入数据

3.2 代码实现

1. 接收用户输入目标文件名

old_name = input('请输入您要备份的文件名：')

2. 规划备份文件名

   2.1 提取目标文件后缀

   2.2 组织备份的文件名，xx[备份]后缀

# 2.1 提取文件后缀点的下标
index = old_name.rfind('.')

# print(index)  # 后缀中.的下标

# print(old_name[:index])  # 源文件名（无后缀）

# 2.2 组织新文件名 旧文件名 + [备份] + 后缀
new_name = old_name[:index] + '[备份]' + old_name[index:]

# 打印新文件名（带后缀）
# print(new_name)

3. 备份文件写入数据

   3.1 打开源文件 和 备份文件

   3.2 将源文件数据写入备份文件

   3.3 关闭文件

# 3.1 打开文件
old_f = open(old_name, 'rb')
new_f = open(new_name, 'wb')

# 3.2 将源文件数据写入备份文件
while True:
    con = old_f.read(1024)
    if len(con) == 0:
        break
    new_f.write(con)

# 3.3 关闭文件
old_f.close()
new_f.close()

3.3 思考

如果用户输入.txt，这是一个无效文件，程序如何更改才能限制只有有效的文件名才能备份？

答：添加条件判断即可。

old_name = input('请输入您要备份的文件名：')

index = old_name.rfind('.')


if index > 0:
    postfix = old_name[index:]

new_name = old_name[:index] + '[备份]' + postfix

old_f = open(old_name, 'rb')
new_f = open(new_name, 'wb')

while True:
    con = old_f.read(1024)
    if len(con) == 0:
        break
    new_f.write(con)

old_f.close()
new_f.close()

四. 文件和文件夹的操作

在Python中文件和文件夹的操作要借助os模块里面的相关功能，具体步骤如下：

1. 导入os模块

import os

2. 使用os模块相关功能

os.函数名()

4.1 文件重命名

os.rename(目标文件名, 新文件名)

4.2 删除文件

os.remove(目标文件名)

4.3 创建文件夹

os.mkdir(文件夹名字)

4.4 删除文件夹

os.rmdir(文件夹名字)

4.5 获取当前目录

os.getcwd()

4.6 改变默认目录

os.chdir(目录)

4.7 获取目录列表

os.listdir(目录)

五.应用案例

需求：批量修改文件名，既可添加指定字符串，又能删除指定字符串。

• 步骤

1. 设置添加删除字符串的的标识
2. 获取指定目录的所有文件
3. 将原有文件名添加/删除指定字符串，构造新名字
4. os.rename()重命名

• 代码

import os

# 设置重命名标识：如果为1则添加指定字符，flag取值为2则删除指定字符
flag = 1

# 获取指定目录
dir_name = './'

# 获取指定目录的文件列表
file_list = os.listdir(dir_name)
# print(file_list)


# 遍历文件列表内的文件
for name in file_list:

    # 添加指定字符
    if flag == 1:
        new_name = 'Python-' + name
    # 删除指定字符
    elif flag == 2:
        num = len('Python-')
        new_name = name[num:]

    # 打印新文件名，测试程序正确性
    print(new_name)
    
    # 重命名
    os.rename(dir_name+name, dir_name+new_name)

六. 总结

• 文件操作步骤

  • 打开

  文件对象 = open(目标文件, 访问模式)
  

  • 操作

    • 读

    文件对象.read()
    文件对象.readlines()
    文件对象.readline()
    

    • 写

    文件对象.write()
    

    • seek()

  • 关闭

  文件对象.close()
  

• 主访问模式

  • w：写，文件不存在则新建该文件
  • r：读，文件不存在则报错
  • a：追加

• 文件和文件夹操作

  • 重命名：os.rename()
  • 获取当前目录：os.getcwd()
  • 获取目录列表：os.listdir()