什么是文件

文件是系统存储区域的一个命名位置，用来存储一些信息，便于后续访问。能够在非易失性存储器中实现持续性存储，比如在硬盘上。当我们要读取或者写入文件时，我们需要打开文件；在操作完毕时，我们需要关闭文件，以便释放和文件操作相关的系统资源，因此，文件操作的主要包括以下：

打开文件

• 读取或者写入
• 关闭文件
• 打开文件

Python使用内置的open()函数打开一个文件，并且返回一个文件对象，也叫句柄(handle)。

f = open("test.txt")    # 在本文件夹下面的一个文件
f = open("C:/Python33/README.txt")  # 全路径

再打开文件时，我们需要指定文件打开的模式，当我们需要读取文件时，使用f = open("test.txt", 'r')，写入文件时，使用f = open("test.txt", 'w')，追加输入时f = open("test.txt", 'a')，这里的a就是append的意思。追加模式和写入模式的区别就是，写入模式打开一个文件时，无论这个文件是否有内容，都会被清空再写入；在使用追加模式时，打开的文件，只是在原有的内容上继续进行写入。同时我们也要制定以文本模式打开还是二进制模式打开。

文本模式(text mode)和二进制(binary mode)模式的区别
文本模式中，读取时操作系统的换行符('\n' on Unix,'\r\n' on Windows)会被转换成Python的默认换行符\n，写入时会将默认的换行符转换为操作系统的换行符；在二进制模式中不会转换。这个转化在对文本文件没有影响，但是对于二进制数据会有影响，比如图像文件或者EXE文件等。因此，      再打开这类文件时，一般使用二进制模式进行读写

常用模式

r	文本模式，读取
rb	二进制模式，读取
w	文本模式，写入
wb	二进制模式，写入
a	文本模式，追加
ab	二进制模式，追加
+	可读可写

f = open("test.txt", 'r')  # 读模式
f = open("test.txt", 'w')  # 写模式
f = open("img.bmp",'r+')  # 可读可写
f = open("img.bmp",'w+')  # 可读可写
f = open("img.bmp",'rb')  # 二进制读取

如何关闭文件

当文件操作结束时，我们最好主动关闭文件。尽管Python有垃圾回收(garbage collector)机制，去清理不用的对象，但是最好还是自己关闭文件。
最简单的方法就是：

f = open("app.log", 'r')
do_something()
f.close()

但是这个办法不安全，因为在进行其他操作时，可能会出现异常，程序退出，那么关闭文件的语句就不会被执行。
因此，可以用语句来处理：

try:
   f = open('app.log', 'r')
   do_something()
finally:
   f.close()

无论是否发生异常，关闭文件的指令都会被执行。
但是python官方给出的最佳用法是:

with open('app.log', 'r') as f:
   do_something()

使用这种用法，我们不必调用close()方法，在with语句程序内部就会执行，无论内部是否出现异常。with语句被称为上下文管理器，我们可以暂且不管这个的原理，只需要知道使用with语句，关闭文件的操作会被自动执行，这也是官方推荐的最佳用法，比用语句写起来简单。

文件操作

写入文件

主要介绍两个方法：

1.write()方法
这个方法的参数是一个单独的字符串，比如：

lines = ['line1', 'line2']
with open('filename.txt', 'w') as f:
    s = ''
    for data in lines:
        s += data
        s += '\n'
    f.write(s)

其实更好的写法是使用join函数：

lines = ['line1', 'line2']
with open('filename.txt', 'w') as f:
    f.write('\n'.join(lines))

2.writelines()方法
参数是一组可迭代的字符串，比如

lines = ['line1', 'line2']
with open('filename.txt', 'w') as f:
    new_lines = []
    for data in lines:
        new_lines.append(data+'\n')
    f.writelines(new_lines)

其实更加优雅的写法，可以使用生成器：

lines = ['line1', 'line2']
with open('filename.txt', 'w') as f:
    f.writelines("%s\n" % l for l in lines)

读取文件

这里介绍四种用法，后面都默认文件已经被打开了：
1.read()方法

result = f.read()

这里返回的是文件内容，是str类型的结果，这个方法还带一个数值类型的参数，指定读取多少内容，如果省略了或者是负数，那么就返回文件的全部内容。
2.readline()方法

result = f.readline()

返回的也是字符串，不过是一行内容，继续调用，就会返回下一行内容
3.readlines()方法

result = f.readlines()

这里返回的是一个列表，但是当数据较大时，这样的用法会很占用内存，不推荐在数据量大时使用
4.直接循环文件对象

for line in f:
    print line
    do_something()

这样的用法节省内存，快速，并且代码还简单

result = f.readlines()
------------------------
result = list(f)

这两种写法返回的结果是一样的
显然我们推荐第四种用法。

如何处理大文件

大文件主要问题在于占用内存较大，我们不能一下子将文件全部内容读入内存，最好的做法如下:

with open("log.txt") as f:
    for line in f:
        do_something_with(line)

一行一行读取，内存不会爆，同时速度也更快，使用with语句，无论内部是否出现异常，在结束时，文件对象都会被关闭，因此在处理大文件时，最好这样来做。