Python中的文件操作与IO

# 1. 文件操作入门

在Python中，文件操作是进行数据存取和处理的重要部分。通过文件操作，我们可以读取文件内容，写入数据到文件中，以及对文件进行各种操作和管理。本章将带你入门Python中的文件操作，包括文件的打开、关闭、读取、写入等基本操作。

### 1.1 文件的打开和关闭

在进行文件操作之前，我们需要先打开文件，将文件句柄赋值给一个变量，以便后续的操作。在Python中，可以使用内置的open()函数来打开一个文件。

# 打开文件
file = open("example.txt", "r")

# 进行文件操作

# 关闭文件
file.close()

其中，open()函数的第一个参数为文件的路径，可以是相对路径或绝对路径。第二个参数为文件的打开模式，常见的模式有：

- "r"：只读模式
- "w"：写入模式（会覆盖已有内容）
- "a"：追加模式（在文件末尾添加内容）
- "x"：创建模式（创建新文件，如果文件已存在则报错）
- "b"：二进制模式
- "t"：文本模式（默认值）

打开文件后，我们可以进行各种操作，例如读取文件内容、写入数据等。最后，使用close()方法关闭文件，释放资源。

### 1.2 文件的读取和写入

在Python中，文件的读取和写入是最常见的操作。下面我们分别介绍如何读取和写入文件。

#### 1.2.1 文件的读取

常见的文件读取方法有read()和readlines()。read()方法用于一次性读取整个文件内容，readlines()方法则将文件按行读取，并返回一个包含每一行内容的列表。

# 读取整个文件内容
content = file.read()
print(content)

# 逐行读取文件内容
lines = file.readlines()
for line in lines:
    print(line)

需要注意的是，文件读取操作会改变文件指针的位置。例如，第一次读取文件时，指针将指向文件开头；而第二次读取文件时，指针将指向上次读取结束的位置。

#### 1.2.2 文件的写入

使用write()方法可以将数据写入文件中。需要注意的是，使用写入模式打开文件时，如果文件已存在，则会清空文件内容，然后再写入数据。

# 写入文本内容
file.write("Hello, World!")

# 写入多行文本
lines = ["Line 1", "Line 2", "Line 3"]
file.writelines(lines)

### 1.3 文件操作的异常处理

在进行文件操作时，难免会遇到一些异常情况，如文件不存在、无权限访问、文件已被打开等。为了程序的健壮性，我们需要适当处理这些异常。在Python中，可以使用try-except语句来捕获和处理异常。

try:
    file = open("example.txt", "r")
    # 进行文件操作
except FileNotFoundError:
    print("文件不存在")
except PermissionError:
    print("没有文件访问权限")
except Exception as e:
    print("其他异常：" + str(e))
finally:
    file.close()

在try语句块中进行文件操作，如果出现异常，则会执行对应的except语句块。finally语句块中的代码始终会被执行，在这里我们可以关闭文件，释放资源。

### 1.4 文件操作总结

文件操作是Python中常用的功能之一，通过文件操作，我们可以读取文件内容，写入数据，以及进行各种文件的操作和管理。在进行文件操作时，需要注意文件的打开和关闭，以及异常处理。掌握了文件操作的基本知识，我们就可以进一步进行文件的高级操作和处理。

这就是文件操作入门的内容。接下来，我们将进入文件读取与写入的章节，深入学习文件IO的细节和技巧。

**代码总结**：

- 使用open()函数打开文件，返回文件句柄。
- 通过read()方法可以一次性读取整个文件内容，通过readlines()方法可以逐行读取文件。
- 使用write()方法将数据写入文件中，使用writelines()方法可以写入多行文本。
- 为了程序的健壮性，常见的文件操作异常需要进行捕获和处理。
- 使用close()方法关闭文件，释放资源。

**结果说明**：

通过文件操作，我们可以完成对文本文件的读取和写入操作，进而进行各种文件的操作和管理。在文件操作中，需要注意文件的打开和关闭，以及异常处理，以保证程序的稳定性和可靠性。

# 2. 文件读取与写入

在Python中，我们经常需要读取和写入文件。文件读取与写入是非常常见的操作，它们在处理各种数据和文本文件时非常有用。

### 1. 文件读取

要读取文件，首先需要打开一个文件对象。可以使用`open()`函数来打开一个文件。下面是一个简单的例子：

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

上面的代码中，`example.txt`是要读取的文件名，`r`表示以只读模式打开文件。

接下来，可以使用`read()`方法来读取文件中的内容：

content = file.read()
print(content)

上述代码中，`read()`方法将文件中的全部内容读取出来，并将其存储在变量`content`中。然后，使用`print()`函数输出文件内容。

最后，记得在完成文件操作后，要关闭文件：

file.close()

这是一个基本的文件读取过程。接下来，我们将介绍文件写入操作。

### 2. 文件写入

要写入文件，同样需要先打开一个文件对象。可以使用`open()`函数来打开一个文件，并以写入模式`w`进行操作。下面是一个示例代码：

file = open("example.txt", "w")

上述代码中，`example.txt`是要写入的文件名，`w`表示以写入模式打开文件。

接下来，可以使用`write()`方法来将内容写入文件：

file.write("Hello, World!")

上述代码中，`write()`方法将字符串`Hello, World!`写入到文件中。

最后，同样要记得在完成写入操作后，关闭文件：

file.close()

这是一个基本的文件写入过程。

### 3. 文件读写模式

在打开文件时，我们可以根据需要指定不同的模式，以达到读取或写入的目的。下面是常见的文件读写模式和含义：

- `r`：只读模式。如果文件不存在，会抛出异常。
- `w`：覆盖写入模式。如果文件不存在，会创建一个新的文件；如果文件已存在，会清空文件内容，然后写入新的内容。
- `a`：追加写入模式。如果文件不存在，会创建一个新的文件；如果文件已存在，会在文件末尾追加新的内容。
- `x`：独占写入模式。如果文件不存在，会创建一个新的文件；如果文件已存在，会抛出异常。

通过在`open()`函数的第二个参数中指定不同的模式，可以实现不同的文件读写操作。

### 代码总结

下面是一个示例代码，演示了文件读取和写入的基本操作：

# 文件读取
file = open("example.txt", "r")
conten