Python 小白的晋级之路 - 第十五部分：读写文件

剑指工控星期日, 04/14/2024 - 17:09 发表

引言

在计算机编程中，文件操作是一项基本而重要的技能。通过文件操作，我们可以读取、创建和写入文件，从而实现对数据的有效管理和处理。无论是文本文件、图像文件还是音频文件，文件操作都是处理文件数据的关键步骤。

本文将介绍Python中文件操作的基础知识和常用技巧。首先，我们将学习如何打开文件，并了解不同的文件读取和写入模式。然后，我们将探讨如何使用Python的文件对象进行读取和写入操作，包括read()、write()和readlines()等方法。此外，我们还将学习如何关闭文件，以释放系统资源。

1 文件操作简介

1.1 什么是文件操作

文件操作是指在计算机中对文件进行读取、创建、写入等操作的过程。

文件是存储在计算机上的一组数据，可以是文本文件、图像文件、音频文件等。

1.2 文件读取模式

读取模式用于打开文件并从文件中读取内容。常见的读取模式有：

'r'：读取模式，用于读取文件内容（默认模式）。

'rb'：二进制读取模式，用于读取二进制文件。

'rt'：文本读取模式，用于读取文本文件。

1.3 文件写入模式

写入模式用于创建文件并向文件中写入内容。常见的写入模式有：

'w'：写入模式，用于创建并写入文件内容。如果文件已存在，将会被清空。

'wb'：二进制写入模式，用于创建并写入二进制文件。

'wt'：文本写入模式，用于创建并写入文本文件。

2 读取文件

2.1 使用open()函数打开文件

open()函数接收文件名和模式作为参数，返回一个文件对象，可用于后续的文件操作。

示例代码：

file = open('example.txt', 'r')

2.2 不同读取模式的示例

使用不同的读取模式打开文件，可以决定文件的读取方式。

file = open('example.txt', 'r')
content = file.read()
print(content)
file.close()

2.3 使用read()方法读取文件内容

read()方法用于从文件中读取内容，并将内容作为一个字符串返回。

示例代码：

file = open('example.txt', 'r')
content = file.read()
print(content)
file.close()

2.4 使用readlines()方法逐行读取文件

readlines()方法用于逐行读取文件内容，并将每一行作为一个字符串存储在列表中返回。

示例代码：

file = open('example.txt', 'r')
lines = file.readlines()
for line in lines:
print(line.strip()) # 去除每行末尾的换行
符file.close()

2.5 关闭文件

读取完文件之后，要使用close()方法关闭文件对象，释放资源。

示例代码：

file = open('example.txt', 'r')
content = file.read()
print(content)
file.close()

3 创建与写入文件

3.1 使用open()函数创建文件

open()函数可以创建一个新的文件，并返回一个文件对象。

示例代码：

file = open('new_file.txt', 'w')
file.close()

3.2 不同写入模式的示例

使用不同的写入模式打开文件，可以决定文件的写入方式。

示例代码：

file = open('new_file.txt', 'w')
file.write("Hello, world!")
file.close()

3.3 使用write()方法写入文件内容

write()方法用于向文件中写入内容，可以是字符串或字节。

示例代码：

file = open('new_file.txt', 'w')
file.write("Hello, world!")
file.close()

3.4 使用writelines()方法批量写入文件

writelines()方法用于向文件中批量写入内容，接收一个包含多行文本的列表作为参数。

示例代码：

lines = ['Line 1\n', 'Line 2\n', 'Line 3\n']
file = open('new_file.txt', 'w')
file.writelines(lines)
file.close()
file.close()

3.5 关闭文件

写入完文件之后，要使用close()方法关闭文件对象，释放资源。

示例代码：

file = open('new_file.txt', 'w')
file.write("Hello, world!")
file.close()

4 程序案例：成绩管理器

4.1 需求分析

我们需要一个程序来管理学生成绩，包括从文件读取成绩、添加新成绩和显示所有成绩的功能。

4.2 实现步骤

4.2.1 从文件读取成绩

使用open()函数打开成绩文件，使用readlines()方法逐行读取成绩，并存储在一个列表中。关闭文件。返回成绩列表。

示例代码：

def read_grades(filename):
file = open(filename, 'r')
grades = file.readlines()
file.close()
return grades

4.2.2 添加新成绩

使用open()函数以写入模式打开成绩文件，使用write()方法将新成绩写入文件。关闭文件。

示例代码：

def add_grade(filename, new_grade):
file = open(filename, 'a')
file.write(new_grade + '\n')
file.close()

4.2.3 显示所有成绩

调用read_grades()函数读取成绩，然后使用循环遍历成绩列表并打印每个成绩。

示例代码：

def display_grades(filename):
grades = read_grades(filename)
for grade in grades:
print(grade.strip())

4.3 运行示例并展示结果

filename = 'grades.txt'
# 读取成绩
print("初始成绩：")
display_grades(filename)
# 添加新成绩
new_grade = input("请输入新的成绩：")
add_grade(filename, new_grade)
# 显示所有成绩
print("更新后的成绩：")
display_grades(filename)

执行结果：

初始成绩：
90
85
88
92
请输入新的成绩：95
更新后的成绩：
90
85
88
92
95

5 课后练习题

5.1 题目 1：统计文件中某单词的数量

编写一个函数，接收文件名和单词作为参数，统计文件中该单词出现的次数并返回。

示例代码：

def count_word(filename, word):
file = open(filename, 'r')
content = file.read()
file.close()
count = content.count(word)
return count

5.2 题目 2：将多个文件合并成一个文件

编写一个函数，接收多个文件名和目标文件名作为参数，将多个文件的内容合并到目标文件中。

示例代码：

def merge_files(target_filename, *filenames):
target_file = open(target_filename, 'w')
for filename in filenames:
file = open(filename, 'r')
content = file.read()
target_file.write(content)
file.close()
target_file.close()

5.3 题目 3：从文件中删除指定行

编写一个函数，接收文件名和行号作为参数，从文件中删除指定行，并保存修改后的文件。

示例代码：

def delete_line(filename, line_number):
file = open(filename, 'r')
lines = file.readlines()
file.close()
lines.pop(line_number - 1)
file = open(filename, 'w')
file.writelines(lines)
file.close()

总结

本文介绍了 Python 中读取和写入文件的基本操作。首先，我们学习了使用open()函数来打开文件，并指定文件的打开模式（读取模式、写入模式等）。接下来，我们了解了文件对象的常用方法，如read()、write()、readlines()等，这些方法可以帮助我们读取和写入文件内容。此外，我们还学习了如何关闭文件对象，以释放资源。

在文章的后半部分，我们实现了一个简单的成绩管理器程序案例。这个程序包括从文件中读取成绩、添加新成绩和显示所有成绩等功能。通过这个案例，我们练习了读取文件、写入文件和处理文件内容的基本操作。

最后，我们提供了一些课后练习题供读者实践，涉及到统计文件中某单词的数量、将多个文件合并成一个文件以及从文件中删除指定行等操作。

通过本文的学习，读者可以掌握 Python 中读写文件的基本技巧，并应用到实际的编程项目中。

希望本文对读者有帮助，谢谢阅读！

往期回顾

Python 小白的晋级之路 - 第一部分：Python 的重要性和简洁的语法

Python 小白的晋级之路 - 第二部分：探索 Python 变量

Python实战之冒泡排序

Python 小白的晋级之路 - 第三部分：玩转 Python 字符串

Python 小白的晋级之路 - 第四部分：掌握 Python 列表

Python 小白的晋级之路 - 第五部分：驾驭 Python 元组

Python 小白的晋级之路 - 第六部分：Python 的 if 语句