小节8：Python之文件操作

1、文件在哪里？

如果用代码对文件进行操作，需要先找到那个文件

MacOS/Linux：斜杠/ 表示根目录，一切的文件、目录都存放在根目录下面。

Windows系统：就不一样了，它每一个磁盘分区都有自己的根目录，所以用分区名加反斜杠\表示，如 D:\

虽然这MacOS/Linux与Windows这两种目录结构长得不一样，但定位文件的位置都可以用“相对路径”和“绝对路径”来表示

2、绝对路径&相对路径

绝对路径：

是从根目录出发的路径，由于以根目录为基准，对于Linux/MacOS等类Unix系统，绝对路径就是以斜杠/开头，路径中的每个目录之间用斜杠/进行分隔，最后以目标文件或目标目录结尾。对于Windows系统，绝对路径以分区名加反斜杠\开头，路径中的每个路径之间用反斜杠\进行分隔，同样最后以目标文件或目标目录结尾。

相对路径：

是从一个参照位置出发，也就是说，它表示从那个位置来看，其他文件处于什么路径。用相对路径时，我们用点 . 来表示参照文件当前所在的目录，用 .. 来表示更上一层的父目录，如果继续往上走，MacOS/Linux就用 ../..，而Windows就用..\..来表示。另外，./是可以省略的，所以在同一目录下的文件，想互相用相对路径找到彼此的话，可以直接使用文件名.

此外，很多编辑器也可以直接帮你复制文件的路径，比如Pycharm，如下图，可以获得文件的绝对路径(蓝色部分)和以最顶层项目目录为参考的相对路径(仓库根路径)

能够用绝对路径和相对路径来定位文件的位置后，我们就可以对文件进行操作了~~~

3、Python读文件

1）用f.read()读取：一次读取所有内容（适合体积不大的文件）

PS：如果是在同一文件夹下，.\其实也是可以省略的

f = open(".\poem.txt", "r", encoding="utf-8")
content = f.read()
print(content)
f.close()

其中，open()函数的第一个参数是文件的相对路径，第二个参数是模式，其中读模式可以省略，因为它是默认的模式，第三个参数是编码方式，最好写上，都是utf-8。content用来接收f文件读的内容，最后记得用close()函数释放资源。此外，当我们调用完一次f.read()后，Python的指针就已经指向了文件的末尾，所以当再次调用时，读到的内容将会是空字符串。要想重新读到完整内容，智能把文件关了再重新open

有的时候，我们很容易忘记写close()函数，所以可以用with的方式来写代码，就不需要写close()了，代码如下：

f = open(".\poem.txt", "r", encoding="utf-8")
content = f.read()
print(content)
f.close()

另外，在文件特别大的情况下，最好不要用read，因为读出来的内容会占很大的内存，甚至把内存给爆了。如果你需要一次性读完整个文件，可以给read传一个数字，表示读多少字节，那么下次调用read时，就会从那个位置继续往下读。代码如下：

f = open(".\poem.txt", "r", encoding="utf-8")
print("第1个到第5个字节的内容如下：")
print(f.read(5))
print("第6个到第10个字节的内容如下：")
print(f.read(5))

输出：

2）用f.readline()读取：一次读取一行

此外，我们还可以用f.readline()函数来逐行读取，比如我们调用两次f.readline()方法，Python将会读取前两行的内容。

with open(".\poem.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    print(f.readline())
    print(f.readline())

输出：

疑问：为什么用f.readlines()后输出的内容中间有一个额外的换行呢？

答案：因为f.readlines会把每行后面的换行符也读到，同时print()本身就会默认结尾换行，所以两个换行符结合起来，就会形成多一个的空行。

3）用f.readlines()读取

f.readlines()会返回一个列表，列表里面的每一个元素就是每一行的内容，并且每一行结尾的换行符也被读进去了，作为了文件的一部分。

with open(".\poem.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    content = f.readlines()
    print(content)
    print(type(content))

输出：

应用场景：

一般f.readlines会结合for循环使用，我们通常把读到的内容赋值成一个变量，然后遍历它。

4、Python写文件

写文件操作和读文件操作很相似，只要把open()中的“r”改成"w"即可。用w模式打开文件进行写入的话，如果目标文件不存在，Python则会新建该文件；如果原本那个文件就已经存在，Python会把那个文件内容清空，所以用w模式之前要三四。

1）w模式写文件

注意：每次调用完write()后，它不会自动帮你换行，所以你要在内容中手动加入换行符。

with open(".\data.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("Hello")
    f.write("world")

3）a模式写文件

问题：如果我不想把原本文件清空，只想在后面追加些内容，应该怎么办？

答案：那就不能用w模式了，应该将参数改为a，表示附加内容，而不是清空重写。代码如下：

with open(".\data.txt", "a", encoding="utf-8") as f:
    f.write("\n窗前明月光，\n")
    f.write("疑是地上霜。\n")

另外，a模式和w模式一样，如果目标文件不存在，它会帮你新创建一个。

3）r+模式同时支持读写文件

无论是用w模式还是用a模式，你都无法用read()去读取文件原本的内容，如果硬要对文件对象调用read()方法，则程序会报错不支持读操作。那怎么办？

答案：用r+模式可以同时支持读写文件。而且write()调用后，会以追加的形式在文件后面添加新的内容

with open(".\data.txt", "r+", encoding="utf-8") as f:
    print(f.read())
    f.write("hello!")

 

练习题：

任务1：在一个新的名字为“poem.txt”的文件里，写入以下内容：

我欲乘风归去，

又恐琼楼玉宇，

高处不胜寒。

任务2：在上面“poem.txt”文件的结尾处，添加以下两句：

起舞弄清影，

何似在人间。

# 任务1：在一个新的名字为“poem.txt”的文件里，写入以下内容：
# 我欲乘风归去，
# 又恐琼楼玉宇，
# 高处不胜寒。
with open(".\poem.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("我欲乘风归去，\n又恐琼楼玉宇，\n高处不胜寒。")
 
# 任务2：在上面“poem.txt”文件的结尾处，添加以下两句：
# 起舞弄清影，
# 何似在人间。
with open(".\poem.txt", "a", encoding="utf-8") as f:
    f.write("\n起舞弄清影，\n何似在人间。")