Python基础语法（五）—— 文件基本操作(打开、写入、关闭、查找)

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文件

1. 什么是文件？

我们平时所创建的变量都是保存在内存中的，我们知道如果重启应用或者重启机器，内存中的数据就会丢失。
如果想让数据能够持久化存储，就可以把数据保存到文件或者是数据库中。

比如windows上，通过后缀名可以看到常见的文件类型有：

• 可执行文件（exe）
• 文本文件（txt）
• 图片文件（jpg、png）
• office文件 （.ppt、.xlsx）

2. 文件路径

一个机器上，会存在很多文件，为了让这些文件更方便的管理和组织，往往会使用很多的“文件夹”，也就是我们平常所说的目录

为了更家准确的确定一个文件的位置，就可以使用文件路径

D:\root\PyCharm Community Edition 2022.1\bin\pycharm64.exe这就是PyCharm软件的绝对路径

• D：表示的是盘符，不区分大小写
• 每一个\表示一级目录
• 在 windows中目录之间的分割符，可以用/也可以用\
• 这里是是介绍来了绝对路径，和它对应的是相对路径，用../来表示上一级路径，./表示当前路径

3. 文件操作

要想使用文件，主要是通过文件来保存数据，在需要的时候把保存的数据读取出来
但是想要读写文件，需要先打开文件，读写完毕之后一定要记得关闭文件，防止文件资源泄露

1) 打开文件

使用内置函数open打开文件

file = open('D:/root/test.txt', 'r')
print(type(file))
# 运行结果
<class '_io.TextIOWrapper'>
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• 第一个参数是字符串，表示要打开文件路径
• 第二个参数也是一个字符串，表示文件打开的方式，其中r表示只读，w表示按照写方式打开，a表示追加的方式打开
• 如果文件打开成功，就会返回一个文件对象，后续的读写文件操作都是围绕着这个文件对象操作
• 如果打开文件败（比如路径写错了或者文件压根不存在），就会抛出异常

2) 关闭文件

是用文件对象.close方法关闭已经打开的文件

file = open('D:/root/test.txt', 'r')
file.close()
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使用完一个文件一定要记得及时关闭
一个程序同时打开的文件个数是存在上限的！

my_list = []
count = 0
while True:
    file = open('D:/root/test.txt', 'r')
    my_list.append(file)
    count += 1
    print(f'file{count}')
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如果一直循环打开文件不关闭的话，达到一定数量就会抛出异常

注意：上面的每个文件对象都用列表保存起来了，如果不保存就不会抛出异常，因为Python内置的垃圾回收机制，会在文件对象销毁的时候自动关闭所有文件
但是垃圾回收机制不一定及时，所以写代码不要依赖垃圾回收机制

3) 写文件

• 如果要写文件，就要以写的方式打开，把第二个参数设置为w
• 使用write方法写数据

file = open('D:/root/test.txt', 'w')
file.write('hello world')
file.close()
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用记事本打开test.txt文件就能查看被写进去的数据

• 如果使用r方式打开文件，则写入时就会抛出异常
• 使用w一旦打开文件 成功，就会清空文件原有的数据
• 使用a实现“追加写入”，此时原有内容不变，写入的额内容会存在于之前文件内容的末尾

file = open('D:/root/test.txt', 'w')
file.write('hello world')
file.close()

file = open('D:/root/test.txt', 'a')
file.write('\n你好世界')
file.close()
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• 针对已经关闭 的文件对象进行写操作也会抛出异常

4) 读文件

• 读文件需要使用r的方式打开文件
• 使用read方法完成操作，参数表示读取几个字符，不填参数则是默认读取整个文件

file = open('D:/root/test.txt', 'r')
tmp = file.read(5)
print(tmp)
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• 如果读取文件的时候遇到编码方式报错，可以手动指定的读取文件的编码方式

file = open('D:/root/test.txt', 'r', encoding='utf8')
tmp = file.read()
print(tmp)
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• 如果是多行文本，可以使用for循环一次读取一行

file = open('D:/root/test.txt', 'r', encoding='utf8')
count = 1
for tmp in file:
    print(f'第{count}行：{tmp}', end='')
    count += 1
file.close()

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• 使用readlines直接把整个文件内容读取出来，返回一个列表，每个元素为一行

file = open('D:/root/test.txt', 'r', encoding='utf8')

lists = file.readlines()
print(lists)
print(type(lists))
file.close()
# 运行结果
['hello world\n', '你好世界\n', '测试\n', '文件\n', '读写\n', '\n', '上面是空行']
<class 'list'>
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4. 使用上下文管理器

当打开文件之后，有的时候老是忘记关闭文件对象，于是Python提供了上下文管理器，来帮助程序员自动关闭文件（类似于Java的try）

• 使用with语句打开文件
• 当 with内部的代码块执行完毕后, 就会自动调用关闭方法

with open('D:/root/test.txt', 'r', encoding='utf8') as file:
    lines = file.readline()
    print(lines)
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上下文管理器起到的效果就是一个监控，当 with对应的代码块执行完毕后，就会自动执行 文件对象的 close方法

5. 实现文件查找工具

指定一个待搜索的文件路径，同时指定一个要搜索的文件关键字
在待搜索路径中查找是否文件名中包含这个关键字

• 使用os.walk即可实现目录的递归遍历，不需要手动写递归
• os.walk 返回一个三元组, 分别是 当前路径 , **当前路径下包含的目录名 **(多个), 当前路径下包含的文件名 (多个)

import os
path = input('请输入要搜索的绝对路径：')
keyword = input('请输入要查找的文件名的关键字：')
'''
dir_path：遍历到当前位置的绝对路径啥
dir_names：当前路径下都有哪些目录
file_names：当前目录下都有哪些文件（保存的是文件命名）
'''
for dir_path, dir_names, file_names in os.walk(path):
    for f_name in file_names:
        if keyword in f_name:
            print(f'{dir_path}/{f_name}')
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