文件的编码
文件编码指定了文件中字符的表示方式。在 Python 中，可以使用 open 函数的 encoding 参数来指定文件的编码。
file = open('file.txt', 'r', encoding='utf-8')
常见的文件编码包括 ASCII、UTF-8、GBK 等。确保正确选择文件编码，以便正确读取和写入文件。
文件的读取
Python 提供了多种方法来读取文件的内容。
使用 read 方法读取整个文件内容：
file = open('file.txt', 'r', encoding='utf-8') content = file.read() # 将整个文件内容作为一个字符串返回 print(content) file.close()
使用 readlines 方法按行读取文件内容并存储到列表中：
file = open('file.txt', 'r', encoding='utf-8') lines = file.readlines() # 将文件内容按行读取到一个列表中 for line in lines: print(line) file.close()
使用迭代器遍历文件内容：
file = open('file.txt', 'r', encoding='utf-8') for line in file: print(line) file.close()
通过迭代器（for-in 循环），我们可以直接遍历文件对象，以逐行处理文件内容。
文件的写入
要将数据写入文件，可以使用
write方法。打开文件时使用的模式应该为写入模式（w）。如果文件不存在，则会创建一个新文件；如果文件已存在，则会清空文件内容。
file = open('file.txt', 'w', encoding='utf-8') file.write('Hello, World!') file.close()
文件的追加
除了写入模式，还可以使用追加模式（a）向文件末尾添加内容。如果文件不存在，则会创建一个新文件。
file = open('file.txt', 'a', encoding='utf-8') file.write('\nThis is a new line.') file.close()
文件操作的综合案例
读取一个包含学生成绩的文件，并计算平均分和最高分。
file = open('grades.txt', 'r', encoding='utf-8') total = 0 count = 0 highest = 0 # 遍历文件内容，逐行读取成绩 for line in file: # 去除每行首尾的空白字符并转换成整数 grade = int(line.strip()) total += grade count += 1 if grade > highest: highest = grade file.close() # 计算平均分 average = total / count print('Average:', average) print('Highest grade:', highest)
案例中，假设 grades.txt 文件包含一些学生的成绩，每行一个。我们通过循环按行读取文件内容，并计算总分、学生人数和最高分，最后计算平均分和最高分。
文件的关闭
打开文件后，应该在不再需要访问文件时将其关闭。这可以通过调用文件对象的 close 方法来实现。
file = open('file.txt', 'r') # 文件操作... file.close()
关闭文件是一个良好的编程习惯，可以释放系统资源并确保文件的正确关闭。
为了更方便地处理文件的打开和关闭，我们可以使用 with 语句来自动管理文件对象的生命周期。with 语句会在代码块结束时自动关闭文件，即使发生异常也可以正常关闭。
with open('file.txt', 'r') as file: # 文件操作...
文件的存在性检查
在进行文件操作之前，有时候需要检查文件是否存在。可以使用 os.path 模块中的 exists 函数来判断文件是否存在。
import os filename = 'file.txt' if os.path.exists(filename): print('文件存在') else: print('文件不存在')
异常处理
在进行文件操作时，可能会遇到各种异常情况，比如文件不存在、权限错误等。为了增加程序的健壮性，我们可以使用异常处理机制来捕获和处理这些异常。
try: file = open('file.txt', 'r') # 文件操作... except FileNotFoundError: print('文件不存在') except PermissionError: print('权限错误') finally: file.close() # 确保文件被关闭
在 try 块中进行文件操作，如果出现指定的异常，就会转到对应的 except 块进行处理。无论是否发生异常，finally 块中的代码都会执行，用于确保文件的关闭。
文件操作的更多方法
除了基本的读写操作，Python 还提供了许多其他方法来处理文件，例如：
seek(offset[, whence])：移动文件指针到指定位置。tell()：返回当前文件指针的位置。truncate(size)：将文件截断为指定大小。
使用 with 语句进行文件写入
在前面提到的文件写入示例中，我们没有使用 with 语句。但是，为了更好地管理文件的生命周期，推荐使用 with 语句来打开文件并进行写入操作。
with open('file.txt', 'w', encoding='utf-8') as file: file.write('Hello, World!')
使用 with 语句打开文件后，可以直接在代码块中进行文件写入操作，无需显式调用 close 方法。
使用 try-except 处理文件读取异常
在读取文件时，可能会遇到一些异常情况，例如文件不存在或者无法访问。为了处理这些异常，可以使用 try-except 块来捕获并处理异常。
try: with open('file.txt', 'r', encoding='utf-8') as file: content = file.read() except FileNotFoundError: print('文件不存在') except PermissionError: print('权限错误') else: print(content)
例子中，如果文件不存在或者出现权限错误，就会在相应的 except 块中执行相应的代码。如果没有出现异常，就会执行 else 块中的代码，输出文件内容。
使用 os 模块进行文件操作
Python 的内置模块 os 提供了许多功能强大的函数，用于进行文件和目录操作。下面是一些常用的 os 模块函数：
os.rename(src, dst)：重命名文件或目录。os.remove(path)：删除文件。os.mkdir(path)：创建目录。os.rmdir(path)：删除目录。
这些函数可以在文件系统上进行更底层的操作，所以在使用之前需要谨慎考虑。
使用 shutil 模块进行文件操作
除了 os 模块外，Python 还提供了 shutil 模块，用于执行更高级别的文件和目录操作。该模块提供了许多方便的函数，例如复制文件、移动文件、递归地复制目录等。
import shutil # 复制文件 shutil.copy('source.txt', 'destination.txt') # 移动文件 shutil.move('old_location.txt', 'new_location.txt') # 递归复制整个目录 shutil.copytree('source_dir', 'destination_dir')
shutil 模块的函数提供了更灵活和易于使用的方法，可以方便地进行文件和目录操作。
文件读取的其他方法
除了使用 read() 方法一次性读取整个文件内容之外，还可以使用其他方法来读取文件内容：
readline()：逐行读取文件内容（每次读取一行）。readlines()：将文件内容按行读取并返回一个包含所有行的列表。
with open('file.txt', 'r', encoding='utf-8') as file: line = file.readline() while line: print(line) line = file.readline() with open('file.txt', 'r', encoding='utf-8') as file: lines = file.readlines() for line in lines: print(line
这些方法对于大型文件或需要逐行处理文件内容的场景非常有用。
文件追加写入
除了覆盖写入文件之外，还可以使用追加写入模式将内容添加到文件的末尾。只需将打开文件的模式设置为 'a' 即可。
with open('file.txt', 'a', encoding='utf-8') as file: file.write('追加的内容')
使用追加模式打开文件后，新写入的内容会添加到文件的末尾而不会覆盖原有内容。
文件的属性和信息
使用 os 模块可以获取文件的各种属性和信息，例如文件大小、创建时间、访问时间等。
import os filename = 'file.txt' size = os.path.getsize(filename) creation_time = os.path.getctime(filename) print(f'文件大小: {size} 字节') print(f'创建时间: {creation_time}')
getsize() 方法返回文件的大小（以字节为单位），getctime() 方法返回文件的创建时间。
文件扩展名的处理
有时候需要获取文件的扩展名或修改文件的扩展名。可以使用 os.path 模块中的函数来实现。
import os filename = 'file.txt' extension = os.path.splitext(filename)[1] new_filename = os.path.splitext(filename)[0] + '.new' # 修改文件扩展名为 '.new' print(f'文件扩展名: {extension}') print(f'新文件名: {new_filename}')
splitext() 函数将文件名分割成文件名部分和扩展名部分，返回一个包含两个元素的元组。通过操作元组的元素，可以获取或修改文件的扩展名。
总结
