第七章

文件操作Chapter7FileOperationCONTENT目錄01讀寫(xiě)文本文件02讀寫(xiě)CSV文件03讀寫(xiě)JSON文件04操作文件和文件夾01讀寫(xiě)文本文件對(duì)于文本文件（TXT）而言，Python的基本操作步驟是：先打開(kāi)一個(gè)文件，生成一個(gè)文件對(duì)象；再利用各種方法操作這個(gè)文件對(duì)象；最后關(guān)閉文件，釋放資源。1、open()函數(shù)可以通過(guò)Python內(nèi)置函數(shù)open()打開(kāi)文件，并生成一個(gè)文件對(duì)象。open()函數(shù)的基本格式為：open(<文件名>,<打開(kāi)模式>,encoding='utf-8')其中：<文件名>指定要打開(kāi)文件的名稱或含有完整路徑的文件名。<打開(kāi)模式>用來(lái)控制打開(kāi)文件的方式，默認(rèn)值是'r'和't'，分別代表只讀和文本文件模式。除此之外，還有'w'（覆蓋寫(xiě)模式）、'a'（追加寫(xiě)模式）、'x'（創(chuàng)建寫(xiě)模式）、'b'（二進(jìn)制文件模式）。'b'和't'可以和其他幾種讀寫(xiě)模式組合使用，例如'rt'代表文本只讀、'wb'代表二進(jìn)制覆蓋寫(xiě)等等。encoding指的是文件編碼的類型。例如：txtf1=open('d:/height.txt','w')指以覆蓋寫(xiě)模式打開(kāi)height.txt文件，并生成一個(gè)名為txtf1的文件對(duì)象。7.1讀寫(xiě)文本文件2、close()方法當(dāng)文件操作完畢后，一定要用close()方法將其關(guān)閉，釋放其占用的系統(tǒng)資源。其基本格式為：<文件對(duì)象名>.close()例如txtf1.close()的功能就是將txtf1這個(gè)文件對(duì)象關(guān)閉。7.1讀寫(xiě)文本文件3、文件對(duì)象的常用操作方法（1）read()方法read()方法可以讀取文件中一定量的數(shù)據(jù)，并以字符串的形式返回。基本格式為：<文件對(duì)象名>.read(<讀取長(zhǎng)度>)其中：<讀取長(zhǎng)度>代表要讀取的內(nèi)容長(zhǎng)度，如果不寫(xiě)則代表整個(gè)文件。7.1讀寫(xiě)文本文件7.1讀寫(xiě)文本文件【例7-1】讀取song.txtIn[1]:f1=open('song.txt','r',encoding='utf-8')

txt=f1.read(25)

print(txt)

f1.close()Out[1]:我愛(ài)你，中國(guó)我愛(ài)你，中國(guó)我愛(ài)你春天蓬勃的秧苗（2）readline()方法readline()方法的功能是從文件中讀取一行內(nèi)容，并以字符串形式返回。基本格式為：<文件對(duì)象名>.readline(<讀取長(zhǎng)度>)其中：<讀取長(zhǎng)度>代表讀取該行中的長(zhǎng)度，如果不寫(xiě)則代表整行。readline()方法和循環(huán)語(yǔ)句相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)文件內(nèi)容的遍歷。7.1讀寫(xiě)文本文件【例7-2】讀取song.txt中的行In[1]:f1=open('song.txt','r',encoding='utf-8')

txt=f1.readline()

print(txt)

f1.close()Out[1]:我愛(ài)你，中國(guó)7.1讀寫(xiě)文本文件【例7-3】遍歷song.txt，輸出每行長(zhǎng)度In[1]:f1=open('song.txt','r',encoding='utf-8')

forlineinf1:

print(len(line))

f1.close()Out[1]:7711以下結(jié)果略（3）readlines()方法readlines()方法的功能是從文件中讀取行，并以列表形式返回，列表的每個(gè)元素就是文件的一行。基本格式為：<文件對(duì)象名>.readlines(<讀取行數(shù)>)其中：<讀取行數(shù)>代表讀取多少行，如果不寫(xiě)則代表所有行。7.1讀寫(xiě)文本文件7.1讀寫(xiě)文本文件【例7-4】讀取song.txt，以列表返回每行In[1]:f1=open('song.txt','r',encoding='utf-8')

listf1=f1.readlines()

print(listf1)

f1.close()Out[1]:['我愛(ài)你，中國(guó)\n','我愛(ài)你，中國(guó)\n','我愛(ài)你春天蓬勃的秧苗\n','我愛(ài)你秋日金黃的碩果\n','我愛(ài)你青松氣質(zhì)\n','我愛(ài)你紅梅品格\n','我愛(ài)你家鄉(xiāng)的甜蔗\n','好像乳汁滋潤(rùn)著我的心窩\n','我愛(ài)你，中國(guó)\n','我愛(ài)你，中國(guó)\n','我要把最美的歌兒獻(xiàn)給你\n','我的母親，我的祖國(guó)！\n','我愛(ài)你，中國(guó)\n','我愛(ài)你，中國(guó)\n','我愛(ài)你碧波滾滾的南海\n','我愛(ài)你白雪飄飄的北國(guó)\n','我愛(ài)你森林無(wú)邊\n','我愛(ài)你群山巍峨\n','我愛(ài)你淙淙的小河\n','蕩著清波從我的夢(mèng)中流過(guò)\n','我愛(ài)你，中國(guó)\n','我愛(ài)你，中國(guó)\n','我要把美好的青春獻(xiàn)給你\n','我的母親，我的祖國(guó)！']（4）write()方法write()方法可以將指定字符串寫(xiě)入文件。7.1讀寫(xiě)文本文件【例7-5】創(chuàng)建文件，寫(xiě)入指定字符串In[1]:str1='Thisistheappendingtext.'

f1=open('sample.txt','x')

f1.write(str1)

f1.close()（5）writelines()方法writelines()方法可以將一個(gè)完全由字符串組成的列表寫(xiě)入到文件中。7.1讀寫(xiě)文本文件【例7-6】In[1]:f1=open('sample2.txt','w')

list1=['眾鳥(niǎo)高飛盡，',\

'孤云獨(dú)去閑。',\

'相看兩不厭，',\

'只有敬亭山。']

f1.writelines(list1)

f1.close()（6）seek()方法seek()方法可以用來(lái)定位當(dāng)前文件操作的指針位置，基本格式為：<文件對(duì)象名>.seek(<offset>,<whence>)其中：<offset>表示從whence位置增加的量。<whence>表示參考位置，默認(rèn)值為0，即文件起始位置，1代表當(dāng)前位置，2代表文件結(jié)尾。7.1讀寫(xiě)文本文件【例7-7】改變文件當(dāng)前操作位置In[1]:f1=open('sample.txt','r')

f1.seek(8)#定位到起始位置后的第8個(gè)字符

str2=f1.read(3)#從定位到的位置開(kāi)始讀取3個(gè)字符

print(str2)

f1.close()Out[1]:the4、with語(yǔ)句在前面的例子中，每次文件操作完成后，都需要使用close()方法關(guān)閉文件以釋放資源。其實(shí)，在文件操作中還可以使用Python提供的with關(guān)鍵字，它的好處是無(wú)需再使用close()方法關(guān)閉文件，即使在文件處理中發(fā)生異常也可以。7.1讀寫(xiě)文本文件【例7-8】In[1]:withopen('sample2.txt','r')asf2:

str2=f2.read()

print(str2)Out[1]:眾鳥(niǎo)高飛盡，孤云獨(dú)去閑。相看兩不厭，只有敬亭山。02讀寫(xiě)CSV文件CSV文件是表格處理軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)常見(jiàn)的導(dǎo)入導(dǎo)出格式，在數(shù)據(jù)分析處理中有著廣泛的應(yīng)用。CSV文件屬于文本文件，其數(shù)據(jù)都是以文本形式存儲(chǔ)的。CSV是Comma-SeparatedValues的縮寫(xiě)，也就是說(shuō)，此類文件一般使用英文半角逗號(hào)作為分隔符。文件中的每一行是一條記錄，行與行之間用換行符分隔。在Python中，可以使用csv標(biāo)準(zhǔn)模塊來(lái)讀取和操作CSV文件。1、打開(kāi)和讀取CSV文件可以使用open()函數(shù)打開(kāi)CSV文件，只是注意需要將newline參數(shù)設(shè)置為空白字符串。在打開(kāi)文件后，可以使用csv模塊的reader()函數(shù)讀取文件內(nèi)容，其返回值是一個(gè)_csv.reader對(duì)象。采用for循環(huán)遍歷該對(duì)象，即可讀取文件中的每一條記錄，每條記錄都是一個(gè)列表。7.2讀寫(xiě)CSV文件【例7-9】In[1]:importcsv

withopen('HW.csv','r',newline='')ascsvfile_1:

rd=csv.reader(csvfile_1)

forrecordinrd:

print(record)Out[1]:['id','height','weight']['1001','172','65']['1002','156','50']['1003','183','80']2、寫(xiě)入CSV文件可以使用csv模塊的writer()函數(shù)返回一個(gè)_csv.writer類型的對(duì)象，再利用其writerow()方法將一條記錄寫(xiě)入文件。參數(shù)newline用于控制文件寫(xiě)入模式下的換行符處理，換行符可以是不同的字符，例如\n（LF，Unix風(fēng)格）或\r\n（CRLF，Windows風(fēng)格）。可以如下取值：None：使用系統(tǒng)默認(rèn)的換行符模式。''：禁用換行符轉(zhuǎn)換，保持原始換行符不變。'\n'：強(qiáng)制使用LF（\n）作為換行符，無(wú)論當(dāng)前操作系統(tǒng)是什么。7.2讀寫(xiě)CSV文件【例7-10】In[1]:importcsv

str1=['1004',165,55]

str2=['1005',157,75]

withopen('HW.csv','a',newline='')ascsvfile1:

wt=csv.writer(csvfile1)

wt.writerow(str1)

wt.writerow(str2)如果想一次性寫(xiě)入多條記錄，需要使用writerows()方法。7.2讀寫(xiě)CSV文件【例7-11】In[1]:importcsv

str1=[['1006',135,30],['1007',163,45]]

withopen('HW.csv','a',newline='')ascsvfile1:

wt=csv.writer(csvfile1)

wt.writerows(str1)03讀寫(xiě)JSON文件JSON(JavaScriptObjectNotation)是用JavaScript語(yǔ)法來(lái)描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一種輕量級(jí)的數(shù)據(jù)交換格式，易于人類閱讀和編寫(xiě)，也易于機(jī)器解析和生成，且適用于不同的編程語(yǔ)言。JSON格式主要包括數(shù)組和對(duì)象兩種。數(shù)組格式使用一對(duì)中括號(hào)（[]）包裝，元素之間用逗號(hào)間隔，例如：[35,45,21,44]，數(shù)組格式在Python中被解析為列表；對(duì)象格式使用一對(duì)花括號(hào)（{}）包裝，每個(gè)對(duì)象成員由鍵值對(duì)表示，用冒號(hào)（:）分隔，而對(duì)象成員之間則用逗號(hào)（,）分隔，例如：{ “id”:[“1001”,“1002”,“1003”,“1004”,“1005”], “Chinese”:[90,83,87,95,69], “Math”:[99,70,89,97,85]}對(duì)象格式在Python中被解析為字典。1、序列化序列化（serialization）是指將數(shù)據(jù)和對(duì)象轉(zhuǎn)換成可存儲(chǔ)或網(wǎng)絡(luò)傳輸格式的過(guò)程，一般為JSON或XML格式。在Python中，可以使用json標(biāo)準(zhǔn)模塊中的dumps()方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行序列化，轉(zhuǎn)換成JSON格式。其基本格式為：json.dumps(<對(duì)象>,sort_keys=False,indent=None)其中：<對(duì)象>可以是Python的列表或字典類型sort_keys參數(shù)可以對(duì)字典數(shù)據(jù)按照keys排序，默認(rèn)是不排序indent參數(shù)可以給序列化后的數(shù)據(jù)增加縮進(jìn)7.3讀寫(xiě)JSON文件7.3讀寫(xiě)JSON文件【例7-12】序列化In[1]:importjson

list1=[1,3,'abc']dict1={'score':[95,84,87],'id':['1001','1003','1002']}

json1=json.dumps(list1)

print(json1)Out[1]:[1,3,"abc"]In[2]:json2=json.dumps(dict1)

print(json2)Out[2]:{"score":[95,84,87],"id":["1001","1003","1002"]}7.3讀寫(xiě)JSON文件【例7-12續(xù)】序列化In[3]:json3=json.dumps(dict1,sort_keys=True,indent=2)

print(json3)Out[3]:{"id":["1001","1003","1002"],"score":[95,84,87]}dumps()方法還有一個(gè)變體，即dump()方法。它也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)序列化，只不過(guò)會(huì)將結(jié)果輸出到一個(gè)文件里。程序運(yùn)行后，會(huì)將dict1字典數(shù)據(jù)序列化，并寫(xiě)入默認(rèn)路徑下的serial.json文件中。7.3讀寫(xiě)JSON文件【例7-13】In[1]:importjson

dict1={'id':['1001','1002','1003'],'score':[95,87,84]}

withopen('serial.json','x')ass:#x為寫(xiě)模式

json.dump(dict1,s,indent=3)#文件內(nèi)容見(jiàn)左圖2、反序列化反序列化（deserialization）是指將JSON或XML格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成Python數(shù)據(jù)類型的過(guò)程。可以使用json標(biāo)準(zhǔn)模塊中的loads()方法進(jìn)行反序列化，將JSON數(shù)據(jù)讀取出來(lái)。其基本格式為：json對(duì)象.loads(<JSON格式的數(shù)據(jù)>)7.3讀寫(xiě)JSON文件【例7-14】In[1]:importjson

dict_loads=json.loads(json2)

dict_loadsOut[1]:{'id':['1001','1002','1003'],'score':[95,87,84]}loads(方法也有一個(gè)變體，即load()方法，它可以從JSON文件里讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行反序列化操作。7.3讀寫(xiě)JSON文件【例7-15】In[1]:importjson

withopen('serial.json','r')ass:

deserial=json.load(s)

print(deserial)Out[1]:{'id':['1001','1002','1003'],'score':[95,87,84]}04操作文件和文件夾Python的os標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)是與操作系統(tǒng)交互的一個(gè)接口，其中包括資源管理、路徑管理、命令行操作、流程管理、硬件環(huán)境參數(shù)獲取等功能在內(nèi)的可調(diào)用函數(shù)。可以通過(guò)importos的方式導(dǎo)入os庫(kù)。請(qǐng)不要使用“fromosimport*”這種方式導(dǎo)入os庫(kù)，因?yàn)閛s庫(kù)中包含一些與Python內(nèi)置函數(shù)同名的函數(shù)，比如open()函數(shù)，這種導(dǎo)入方式會(huì)造成混亂。1、getcwd()函數(shù)和chdir()函數(shù)getcwd()函數(shù)和chdir()函數(shù)的功能分別是返回、修改當(dāng)前工作目錄。如果修改的目錄不存在，會(huì)返回FileNotFoundError錯(cuò)誤。7.4操作文件和文件夾【例7-16】In[1]:importos

os.getcwd()Out[1]:'C:\\Python3'In[2]:os.chdir('d:\python39')

os.getcwd()Out[2]:'d:\\python39'2、mkdir()函數(shù)和makedirs()函數(shù)mkdir()函數(shù)的功能是創(chuàng)建單級(jí)目錄，可以采用相對(duì)路徑或絕對(duì)路徑，一般采用相對(duì)路徑。如果當(dāng)前目錄已存在，會(huì)返回FileExistsError錯(cuò)誤；如果給出的路徑不存在，則返回FileNotFoundError錯(cuò)誤。mkdir()函數(shù)只能創(chuàng)建一層目錄，如果要?jiǎng)?chuàng)建多層目錄，需要使用makedirs()函數(shù)。如果當(dāng)前目錄已存在，也會(huì)返回FileExistsError錯(cuò)誤。如果將其exist_ok參數(shù)設(shè)置為T(mén)rue，則會(huì)忽略這個(gè)錯(cuò)誤。7.4操作文件和文件夾【例7-17】In[1]:importos

os.mkdir('test')In[2]:os.makedirs('level1\level2\leaf')3、listdir()listdir()函數(shù)的功能是以列表形式返回某個(gè)路徑下所有文件夾和文件的名稱，這對(duì)于批量讀取多個(gè)數(shù)據(jù)文件的任務(wù)非常有用。如例7-18中，其返回結(jié)果表示D:\python39這個(gè)路徑下有l(wèi)evel1和test兩個(gè)文件夾和一個(gè)名為sample.txt文件。7.4操作文件和文件夾【例7-18】In[1]:importos

os.listdir('D:\python39')Out[1]:['level1','sample.txt','test']4、rename()rename(