Python File
搞懂Python对文件的基本操作
当前工作目录
每个运行在计算机上的程序，都有一个“当前工作目录。所有没有从根文件夹开始的文件名或路径，都假定在当前工作目录下。
注意，虽然文件夹是目录的更新的名称，但当前工作目录（或当前目录）是标准术语，没有当前工作文件夹这种说法。
在 Python 中，利用 os.getcwd() 函数可以取得当前工作路径的字符串，还可以利用 os.chdir() 改变它。例如，在交互式环境中输入以下代码：
>>> import os
>>> os.getcwd()
'C:\\Users\\jack\\workspace'
>>> os.chdir('C:\\Windows\\System32')
>>> os.getcwd()
'C:\\Windows\\System32'
可以看到，原本当前工作路径为 'C:\\Users\\jack\\workspace'，通过 os.chdir() 函数，将其改成了 'C:\\Windows\\System32'。
需要注意的是，如果使用 os.chdir() 修改的工作目录不存在，Python 解释器会报错，例如：
>>> os.chdir('C:\\error')
Traceback (most recent call last):
File "", line 1, in
os.chdir('C:\\error')
FileNotFoundError: [WinError 2] 系统找不到指定的文件。: 'C:\\error'
了解了当前工作目录的具体含义之后，接下来介绍绝对路径和相对路径各自的含义和用法。
绝对路径与相对路径
明确一个文件所在的路径，有 2 种表示方式，分别是：
绝对路径：总是从根文件夹开始，Window 系统中以盘符（C：、D：）作为根文件夹，而 OS X 或者 Linux 系统中以 / 作为根文件夹。
相对路径：指的是文件相对于当前工作目录所在的位置。例如，当前工作目录为 "C:\Windows\System32"，若文件 text.txt 就位于这个 System32 文件夹下，则 demo.txt 的相对路径表示为 ".\demo.txt"（其中 .\ 就表示当前所在目录）。
在使用相对路径表示某文件所在的位置时，除了经常使用 .\ 表示当前所在目录之外，还会用到 ..\ 表示当前所在目录的父目录。
Python os.path 模块提供了一些函数，可以实现绝对路径和相对路径之间的转换，以及检查给定的路径是否为绝对路径，比如说：
调用 os.path.abspath(path) 将返回 path 参数的绝对路径的字符串，这是将相对路径转换为绝对路径的简便方法。
调用 os.path.isabs(path)，如果参数是一个绝对路径，就返回 True，如果参数是一个相对路径，就返回 False。
调用 os.path.relpath(path, start) 将返回从 start 路径到 path 的相对路径的字符串。如果没有提供 start，就使用当前工作目录作为开始路径。
调用 os.path.dirname(path) 将返回一个字符串，它包含 path 参数中最后一个斜杠之前的所有内容；调用 os.path.basename(path) 将返回一个字符串，它包含 path 参数中最后一个斜杠之后的所有内容。
open() 方法
Python open() 方法用于打开一个文件，并返回文件对象，在对文件进行处理过程都需要使用到这个函数，如果该文件无法被打开，会抛出 OSError。
注意：使用 open() 方法一定要保证关闭文件对象，即调用 close() 方法。
open() 函数常用形式是接收两个参数：文件名(file)和模式(mode)。
完整的语法格式为：
open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)
参数说明：
file: 必需，文件路径（相对或者绝对路径）。
mode: 可选，文件打开模式。
buffering: 设置缓冲。
encoding: 一般使用utf8。
errors: 报错级别。
newline: 区分换行符。
closefd: 传入的file参数类型。
opener:
mode 参数有：
| 模式 |
描述 |
| t |
文本模式 (默认)。 |
| x |
写模式，新建一个文件，如果该文件已存在则会报错。 |
| b |
二进制模式。 |
| + |
打开一个文件进行更新(可读可写)。 |
| U |
通用换行模式（Python 3 不支持）。 |
| 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。一般用于非文本文件如图片等。 |
| 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。一般用于非文本文件如图片等。 |
| 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。一般用于非文本文件如图片等。 |
| 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。一般用于非文本文件如图片等。 |
| 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。 |
默认为文本模式，如果要以二进制模式打开，加上 b 。
file 对象
file 对象使用 open 函数来创建，下表列出了 file 对象常用的函数：
读写文本文件
文本读取
1.txt文本内容如下：
Hello Lidihuo：
I am a student，I like python。
读取文本文件时，需要在使用open函数时指定好带路径的文件名（可以使用相对路径或绝对路径）并将文件模式设置为'r'（如果不指定，默认值也是'r'），然后通过encoding参数指定编码（如果不指定，默认值是None，那么在读取文件时使用的是操作系统默认的编码），如果不能保证保存文件时使用的编码方式与encoding参数指定的编码方式是一致的，那么就可能因无法解码字符而导致读取失败。下面的例子演示了如何读取一个纯文本文件。
def openfile():
f = open('1.txt', 'r', encoding='utf-8')
print(f.read())
f.close()
if __name__ == '__main__':
openfile()
执行结果：
Hello Lidihuo：
I am a student，I like python。
请注意上面的代码，如果open函数指定的文件并不存在或者无法打开，那么将引发异常状况导致程序崩溃。为了让代码有一定的健壮性和容错性，我们可以使用Python的异常机制对可能在运行时发生状况的代码进行适当的处理，如下所示。
def openfile():
try:
f = open('1.txt', 'r', encoding='utf-8')
print(f.read())
except FileNotFoundError:
print('无法打开指定的文件!')
except LookupError:
print('指定了未知的编码!')
except UnicodeDecodeError:
print('读取文件时解码错误!')
finally:
if f:
f.close()
if __name__ == '__main__':
openfile()
执行结果：
Hello Lidihuo：
I am a student，I like python。
在Python中，我们可以将那些在运行时可能会出现状况的代码放在try代码块中，在try代码块的后面可以跟上一个或多个except来捕获可能出现的异常状况。例如在上面读取文件的过程中，文件找不到会引发FileNotFoundError，指定了未知的编码会引发LookupError，而如果读取文件时无法按指定方式解码会引发UnicodeDecodeError，我们在try后面跟上了三个except分别处理这三种不同的异常状况。最后我们使用finally代码块来关闭打开的文件，释放掉程序中获取的外部资源，由于finally块的代码不论程序正常还是异常都会执行到（甚至是调用了sys模块的exit函数退出Python环境，finally块都会被执行，因为exit函数实质上是引发了SystemExit异常），因此我们通常把finally块称为“总是执行代码块”，它最适合用来做释放外部资源的操作。如果不愿意在finally代码块中关闭文件对象释放资源，也可以使用上下文语法，通过with关键字指定文件对象的上下文环境并在离开上下文环境时自动释放文件资源，代码如下所示。
def openfile():
try:
with open('1.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
print(f.read())
except FileNotFoundError:
print('无法打开指定的文件!')
except LookupError:
print('指定了未知的编码!')
except UnicodeDecodeError:
print('读取文件时解码错误!')
if __name__ == '__main__':
openfile()
执行结果：
Hello Lidihuo：
I am a student，I like python。
除了使用文件对象的read方法读取文件之外，还可以使用for-in循环逐行读取或者用readlines方法将文件按行读取到一个列表容器中，代码如下所示。
import time
def openfile():
with open('1.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
print(f.read())
with open('1.txt', mode='r') as f:
for line in f:
print(line, end='')
time.sleep(0.5)
print()
with open('1.txt') as f:
line = f.readlines()
print(line)
if __name__ == '__main__':
openfile()
执行结果：
['Hello Lidihuo：\n', 'I am a student，I like python。\n']
文本写入
要将文本信息写入文件文件也非常简单，在使用open函数时指定好文件名并将文件模式设置为'w'即可。注意如果需要对文件内容进行追加式写入，应该将模式设置为'a'。如果要写入的文件不存在会自动创建文件而不是引发异常。下面的例子演示文件写入。
def writefile():
filename = ('1.txt')
file = open(filename, 'w', encoding='utf-8')
try:
for number in range(1, 5):
file.write(str(number) + '\n')
except IOError as ex:
print(ex)
print('写文件时发生错误!')
finally:
file.close()
print('操作完成!')
if __name__ == '__main__':
writefile()
执行结果：
读写二进制文件
知道了如何读写文本文件要读写二进制文件也就很简单了，下面的代码实现了复制图片文件的功能。
def openfile():
try:
with open('1.jpg', 'rb') as f1:
data = f1.read()
print(type(data))
with open('2.jpg', 'wb') as f2:
fs2.write(data)
except FileNotFoundError as ex:
print('指定的文件无法打开')
except IOError as e:
print('读写文件时出现错误')
print('程序执行结束')
if __name__ == '__main__':
openfile()
执行结果：
写入CSV文件
python自带了csv模块提供用户对csv文件进行读写操作，要对csv文件进行写操作，首先要创建一个writer对象,参考help(csv.writer)，情况如下
调用writer对象的前提是：需要传入一个文件对象，然后才能在这个文件对象的基础上调用csv的写入方法writerow（写入一行）writerrow（写入多行）。写入数据的代码如下:
import csv
headers = ['class','name','sex','height','year']
rows = [
[1,'xiaoming','male',168,23],
[1,'xiaohong','female',162,22],
[2,'xiaozhang','female',163,21],
[2,'xiaoli','male',158,21]
]
with open('test.csv','w') as f:
f_csv = csv.writer(f)
f_csv.writerow(headers)
f_csv.writerows(rows)
执行结果：
这段代码我首先定义了写入csv文件的表头、每一列的内容，然后打开一个csv文件，将文件对象作为参数传给csv.writer()，最后将表头和每一行的内容写入到csv文件中。
注意：打开csv文件出现空行的情况，那么需要添加一个参数 newline=”（我使用windows出现了这种情况，使用linux mint没有出现）
with open('test.csv','w',newline='')as f:
读取CSV文件
import csv
with open('test.csv') as f:
f_csv = csv.reader(f)
for row in f_csv:
print(row)
执行结果：
['class', 'name', 'sex', 'height', 'year']
['1', 'xiaoming', 'male', '168', '23']
['1', 'xiaohong', 'female', '162', '22']
['2', 'xiaozhang', 'female', '163', '21']
['2', 'xiaoli', 'male', '158', '21']
Python中的语句可以具有可选finally子句。该子句无论如何执行，通常用于释放外部资源。
例如，我们可能通过网络或使用文件或图形用户界面（GUI）连接到远程数据中心。
在所有这些情况下，无论程序是否成功运行，我们都必须在程序停止之前清理资源。这些操作（关闭文件，GUI或与网络断开连接）在该finally子句中执行，以确保执行。
这是一个文件操作的例子来说明这一点。
try: f = open("test.txt",encoding = 'utf-8') # perform file operations finally: f.close()
这种类型的构造可确保即使在程序执行期间发生异常，也可以关闭文件。
Python编程中一些常见的内置异常以及导致它们的错误：
AssertionError —— assert语句失败时引发。
AttributeError ——在属性分配或引用失败时引发。
EOFError ——当input()函数达到文件结束条件时引发。
FloatingPointError ——当浮点运算失败时引发。
GeneratorExit ——在close()调用生成器的方法时引发。
ImportError ——在找不到导入的模块时引发。
IndexError ——当序列的索引超出范围时引发。
KeyError ——在字典中找不到键时引发。
KeyboardInterrupt ——当用户按下中断键（Ctrl+C或Delete）时引发。
MemoryError ——在操作内存不足时引发。
NameError ——在本地或全局范围内找不到变量时引发。
NotImplementedError ——通过抽象方法提出。
OSError ——当系统操作导致系统相关错误时引发。
OverflowError ——在算术运算的结果太大而无法表示时引发。
ReferenceError ——在使用弱引用代理访问垃圾收集的引用对象时引发。
RuntimeError ——当错误不属于任何其他类别时引发。
StopIteration ——由next()函数引发，以指示迭代器没有其他项目可返回。
SyntaxError ——遇到语法错误时由解析器引发。
IndentationError ——缩进不正确时引发。
TabError ——当缩进由不一致的制表符和空格组成时引发。
SystemError ——在解释器检测到内部错误时引发。
SystemExit ——由sys.exit()功能引发。
TypeError ——当函数或操作应用于错误类型的对象时引发。
UnboundLocalError ——在对函数或方法中的局部变量进行引用但没有值绑定到该变量时引发。
UnicodeError ——在发生与Unicode相关的编码或解码错误时引发。
UnicodeEncodeError ——在编码过程中发生与Unicode相关的错误时引发。
UnicodeDecodeError ——在解码期间发生与Unicode相关的错误时引发。
UnicodeTranslateError ——在翻译过程中发生Unicode相关错误时引发。
ValueError ——当函数获得正确类型但值不正确的参数时引发。
ZeroDivisionError ——当除法或模运算的第二个操作数为零时引发。
1、获取当前目录
我们可以使用getcwd()该os模块的方法来获得当前的工作目录。
此方法以字符串形式返回当前工作目录。我们还可以使用该getcwdb()方法将其作为字节对象获取。
多余的反斜杠表示转义序列。该print()函数将正确渲染此图像。
2、变更目录
我们可以使用chdir()方法更改当前工作目录。
我们想要更改的新路径必须作为字符串提供给此方法。我们可以使用正斜杠/或反斜杠\来分隔路径元素。
使用反斜杠时，使用转义序列更安全。
>>> os.chdir('C:\\Python33') >>> print(os.getcwd()) C:\Python33
3、列出目录和文件
使用该listdir()方法可以检索目录中的所有文件和子目录。
此方法采用一个路径，并返回该路径中的子目录和文件的列表。如果未指定路径，它将返回当前工作目录中的子目录和文件列表。
>>> print(os.getcwd()) C:\Python33 >>> os.listdir() ['DLLs', 'Doc', 'include', 'Lib', 'libs', 'LICENSE.txt', 'NEWS.txt', 'python.exe', 'pythonw.exe', 'README.txt', 'Scripts', 'tcl', 'Tools'] >>> os.listdir('G:\\') ['$RECYCLE.BIN', 'Movies', 'Music', 'Photos', 'Series', 'System Volume Information']