今天完成的事情：学习open()打开文件进行读写操作

这两天主要学习了 Python 中文件操作的相关知识，现将相关内容记录整理成此日报，方便今后使用时注意。

1、文件基本操作

Python中打开文件超级简单，不用导入任何包，直接输入：

f = open('your_file.txt')
data = f.read()
f.close()

基本步骤：先打开文件，再读取文件内容（或写进内容），最后关闭文件。

但在具体使用过程中，发现这里面有许多坑，很容易对初学者造成困惑，需要格外小心，现将遇到的问题整理如下。

2、遇到的问题

（1）文件的路径问题

如果文件不在当前脚本目录下，则需要包含了具体路径，如：

f = open("D:\PycharmProjects\PyCode\Test.access.20180120.log")

结果运行后系统报错。排查问题后，发现是问题出在斜杠（“\”）上。Windows系统文件路径中的斜线符号为“\”，而Python中将“\”当作转义符。上述文件路径经过转义处理后找不到文件路径，系统报错。

解决办法一：将“\”换成“/”，如下

f = open("D:/PycharmProjects/PyCode/Test.access.20180120.log")

解决办法二：将“\”换成“\\”，如下

f = open("D:\\PycharmProjects\\PyCode\\Test.access.20180120.log")

解决办法三：在含有转义符的字符串前加“r”，表示字符串内按原含义解释，不作转义处理，如下

f = open(r"D:\PycharmProjects\PyCode\Test.access.20180120.log")

上述三种解决办法中，一般优先推荐第三种写法。

（2）文件的打开方式

在open()函数中，根据文件操作的性质需要，有时需要指定第二个参数 mode，即为文件的打开方式，如下

f = open(r"D:\PycharmProjects\PyCode\Test.access.20180121.log", "r")

参数 mode 默认为空时表示只读方式 ，具体取值如下：

• r   以只读方式打开文件。文件指针将会放在文件的开头。这是默认模式。
  
• r+  打开文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。
  
• w   打开文件只用于写入。如果文件已存在则将其覆盖。文件不存在时创建新文件。
  
• w+  打开文件用于读写。如果文件已存在则将其覆盖。文件不存在时创建新文件。
  
• a   打开文件用于追加。如果文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。文件不存在时创建新文件。
  
• a+  打开文件用于追加读写。如果文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。文件不存在时创建新文件。
  
• rb  以二进制格式打开文件用于只读。文件指针将会放在文件的开头（如图像文件）。
  
• rb+ 以二进制格式打开文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。
  
• wb  以二进制格式打开文件只用于写入。如果文件已存在则将其覆盖。文件不存在时创建新文件。
  
• wb+ 以二进制格式打开文件用于读写。如果文件已存在则将其覆盖。文件不存在时创建新文件。
  
• ab  以二进制格式打开文件用于追加。如果文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。文件不存在时创建新文件。
  
• ab+ 以二进制格式打开文件用于追加读写。如果文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。文件不存在时创建新文件。
  
• 注意：请不要用二进制方式打开文本文件，否则会有许多莫名的控制字符出现。

（3）文件的编码方式
打开文件时，如果默认情况下不指定文件编码格式，那么当文件编码格式与当前默认的编码格式不一致时，文件内容的读写将会出现错误。

解决办法：在open()函数中，需要指定 encoding 参数，即文件编码格式，如下

f = open(r"D:\PycharmProjects\PyCode\Test.access.20180121.log", "w", encoding="utf-8")

需要注意的是：这种方式好像只适用于Python3.x。至于Python2.x，可能需要使用其他方式解决。因本人的Python环境只有3.6.4版本，2.x版本没有进行测试。

（4）文件对象的操作

f.read()       读取全部数据，返回字符串对象

f.readline()   逐行读取数据，返回字符串对象

f.next()       逐行读取数据，和readline不同的是，readline读取到最后如果没有数据会返回空，而next没读取到数据则会报错

f.readlines()  读取全部数据，返回列表（list）对象

f.write()      将任何字符串写入，包括二进制数据，不仅仅是文本数据，无返回值

f.writelines() 多行写入，如果需要换行则需要自己加入换行符

f.flush()      将修改写入到文件中（无需关闭文件）

f.tell()       获取当前文件指针位置

f.close()      关闭文件，关闭后不能再进行读写操作

f.seek(偏移量，选项)  根据偏移量和选项值来移动文件指针到相应位置。

  偏移量：正数表示向右偏移，负数表示向左偏移

 （1）选项=0，表示将文件指针指向从文件头部到“偏移量”字节处

 （2）选项=1，表示将文件指针指向从文件的当前位置，向后移动“偏移量”字节

 （3）选项=2，表示将文件指针指向从文件的尾部，向前移动“偏移量”字节

（5）文件的关闭

一般在打开文件操作处理后，最后需要手动关闭文件，特别是在进行写操作后，修改的内容其实还在缓冲区内，还没有真正保存到文件中，如果不进行f.flush() 或 f.close() 操作，则修改的内容将会丢失。

（6）代码的健壮性

第一，对于文件的操作，由于各种不可预料的因素，系统报错时有发生，也就是会有异常抛出，考虑到程序代码的健壮性，这时需要进行异常处理。一般的异常处理模式为 “try  ......  except .......  finally”，即如下代码：

try:
      try:
     f = open("your_file.txt")
     data = f.read()
      except IOError:
             print("no data read")
finally:
  f.close()

或者：

try:
      try:
     f = open("your_file.txt")
     data = f.read()
      finally:
     f.close()
except IOError:
      print("no data read")

在 Python 中还提供了另一种异常处理的办法，即推荐使用 with 语句，代码更紧凑、更优雅，代码格式如下：

with open("your_file.txt") as f:
   data = f.read()

使用with语句，Python还会自动帮我们调用close()，不需要我们手动关闭文件了，真是爽哇哇啦。

第二，上述调用 f.read() 方法会一次性读取全部文件的内容，如果文件大小为10G，则内存就爆了。所以，为了保险起见，可以反复调用 f.read(size) 方法，每次最多读取 size 个字节的内容。或者调用 readline() ，可以每次读取一行内容。以下代码可以借鉴：

with open("your_file.txt") as f:
      for line in f:
             print(line)