第十二章 Python文件操作

简介: 第十二章 Python文件操作

12.1 open()

open()函数作用是打开文件,返回一个文件对象。

用法格式:open(name[, mode[, buffering[,encoding]]]) -> file object

name 文件名

mode 模式,比如以只读方式打开

buffering 缓冲区

encoding 返回数据采用的什么编码,一般utf8或gbk

Mode

Description

r 只读,默认
w 只写,打开前清空文件内容
a 追加
a+ 读写,写到文件末尾
w+ 可读写,清空文件内容
r+ 可读写,能写到文件任何位置
rb 二进制模式读
wb 二进制模式写,清空文件内容

例如:打开一个文件

>>> f = open('test.txt', 'r')
>>> f.
f.__class__(         f.__new__(           f.encoding           f.readinto(
f.__delattr__(       f.__reduce__(        f.errors             f.readline(
f.__doc__            f.__reduce_ex__(     f.fileno(            f.readlines(
f.__enter__(         f.__repr__(          f.flush(             f.seek(
f.__exit__(          f.__setattr__(       f.isatty(            f.softspace
f.__format__(        f.__sizeof__(        f.mode               f.tell(
f.__getattribute__(  f.__str__(           f.name               f.truncate(
f.__hash__(          f.__subclasshook__(  f.newlines           f.write(
f.__init__(          f.close(             f.next(              f.writelines(
f.__iter__(          f.closed             f.read(              f.xreadlines( 

open()函数打开文件返回一个文件对象,并赋予遍历f,f就拥有了这个文件对象的操作方法。

方法

描述

f.read([size]) 读取size字节,当未指定或给负值时,读取剩余所有的字节,作为字符串返回
f.readline([size]) 从文件中读取下一行,作为字符串返回。如果指定size则返回size字节
f.readlines([size]) 读取size字节,当未指定或给负值时,读取剩余所有的字节,作为列表返回
f.write(str) 写字符串到文件
f.writelines(seq) 写序列到文件,seq必须是一个可迭代对象,而且要是一个字符串序列
f.seek(offset[, whence=0]) 在文件中移动文件指针,从whence(0代表文件起始位置,默认。1代表当前位置。2代表文件末尾)偏移offset个字节
f.tell() 返回当前在文件中的位置
f.close()
关闭文件
f.flush 刷新缓冲区到磁盘

12.2 文件对象操作

写一个测试文件test.txt举例:

# cat test.txt
1.Python
2.Java
3.C++
4.Ruby 

12.2.1 read()读取所有内容

>>> f = open('test.txt', 'r')
>>> f.read()
'1.Python\n2.Java\n3.C++\n4.Ruby\n' 

指定读取多少字节:

>>> f = open('test.txt', 'r')
>>> f.read(9)  # 获取指定字节
'1.Python\n' 

12.2.2 readline()读取下一行内容

>>> f = open('test.txt', 'r')
>>> f.readline()
'1.Python\n'
>>> f.readline()
'2.Java\n' 

12.2.3 readlines()读取所有内容返回一个列表

>>> f = open('test.txt', 'r')
>>> f.readlines()
['1.Python\n', '2.Java\n', '3.C++\n', '4.Ruby\n'] 

12.2.4 wirte()写入字符串到文件

>>> f = open('test.txt', 'a')  # 以追加方式打开文件
>>> f.write("5.Shell\n")  # 这一步并没有真正写到文件
>>> f.flush()  # 刷新到磁盘才写到文件
# cat test.txt
1.Python
2.Java
3.C++
4.Ruby
5.Shell 

12.2.5 wirtelines()写入一个序列字符串到文件

>>> f = open('test.txt', 'a')
>>> f.writelines(['a','b','c'])
>>> f.flush()
# cat test.txt
1.Python
2.Java
3.C++
4.Ruby
5.Shell
abc 

12.2.6 seek()从指定位置读取

>>> f = open('test.txt', 'r')
>>> f.tell()
0
>>> f.seek(9)
>>> f.tell()
9
>>> f.seek(5,1)  # 1表示从当前位置开始
>>> f.tell()
14 

12.2.7 tell()返回当前指针位置

>>> f = open('test.txt', 'r')
>>> f.tell()
0
>>> f.readline()
'1.Python\n'
>>> f.tell()   
9
>>> f.readline()
'2.Java\n'
>>> f.tell()   
16
>>> f.close()  # 使用完后关闭文件 


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QQ群:323779636(Shell/Python运维开发群


12.3 文件对象增删改查

在shell中,我们要想对文件指定行插入内容、替换等情况,使用sed工具很容易就实现。在本章节讲的open()函数并没有直接类似与sed工具的方法,要想实现这样的操作,变通的处理能到达此效果,主要思路是先读取内容修改,再写会文件,以下举几个常用的情况

12.3.1 在第一行增加一行

例如:在开头添加一个test字符串

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
f = open('test.txt', 'r')
data = f.read()
data = "test\n" + data
f = open('test.txt', 'w')
f.write(data)
f.flush()
f.close()
# python test.py
# cat test.txt
test
1.Python
2.Java
3.C++
4.Ruby 

先将数据读出来,然后把要添加的test字符串拼接到原有的数据,然后在写入这个文件。

12.3.2 在指定行添加一行

例如:在第二行添加一个test字符串

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
f = open('test.txt', 'r')
data_list = f.readlines()  # 经测试,此方法比下面迭代效率高
# data_list = []
# for line in f:
#     data_list.append(line)
data_list.insert(1, 'test\n')
# data = ''.join(data)
f = open('test.txt', 'w')
# f.write(data)
f.writelines(data_list)  
f.flush()
f.close
# python test.py
# cat test.txt
1.Python
test
2.Java
3.C++
4.Ruby 

先将数据以列表存储,就可以根据下标插入到指定位置,也就是哪一行了。再通过join把列表拼接成字符串,最后写到文件。

12.3.3 在匹配行前一行或后一行添加test字符串

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
f = open('test.txt', 'r')
data_list = f.readlines()
data_list.insert(2-1, 'test\n')  # 在指定行减去一行就是上一行了,下一行插入同理
f = open('test.txt', 'w')
f.writelines(data_list)
f.flush()
f.close 

12.3.4 删除指定行

例如:删除第三行,与在指定行添加同理

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
f = open('test.txt', 'r')
data_list = f.readlines()
data_list.pop(2)
f = open('test.txt', 'w')
f.writelines(data_list)
f.flush()
f.close 

例如:只保留第一行至第三行

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
f = open('test.txt', 'r')
data_list = f.readlines()[0:2]  # 列表切片
f = open('test.txt', 'w')
f.write(data_list)
f.flush()
f.close 

12.3.5 删除匹配行

例如:删除匹配Py字符的行

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
f = open('test.txt', 'r')
data = f.readlines()
# data_list = []
# for line in data:
#     if line.find('Py') == -1:   # 如果当前行不包含Py字符,会返回-1,否则返回下标
#         data_list.append(line)
data_list = [line for line in data if line.find('Py') == -1]  
f = open('test.txt', 'w')
f.writelines(data_list)
f.flush()
f.close 

12.3.6 全局替换字符串

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
f = open('test.txt', 'r')
data = f.read()
data.replace('old string', 'new string')
f = open('test.txt', 'w')
f.write(data)
f.flush()
f.close 

12.3.7 在指定行替换字符串

例如:将C++改为C#

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
f = open('test.txt', 'r')
data = f.readlines()
data_list = []
for line in data:
    if data.index(line) == 2:
        data_list.append(line.replace('++', '#'))
    else:
        data_list.append(line)
f = open('test.txt', 'w')
f.writelines(data_list)
f.flush()
f.close 

12.3.8 处理大文件

在读取上G文件时,直接读取所有内容会导致内存占用过多,内存爆掉。要想提高处理效率,有以下两种方法:

方法1:open()打开文件返回的对象本身就是可迭代的,利用for循环迭代可提高处理性能

>>> f = open('test.txt')
>>> for line in f:
...   print line   # 每行后面会有一个换行符\n,所以会打印出来换行符,可以使用line.strip('\n')去除
...
1.Python
2.Java
3.C++
4.Ruby 

方法2:每次只读取固定字节

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
f = open('test.txt')
while True:
    data = f.read(1024)  # 每次只读取1024字节
    if not data: break 

12.3.9 下载文件

方法1:
import urllib
url = "http://nginx.org/download/nginx-1.10.1.tar.gz"
urllib.urlretrieve(url, "nginx-1.10.1.tar.gz")
方法2:
import urllib2
url = "http://nginx.org/download/nginx-1.10.1.tar.gz"
f = urllib2.urlopen(url).read()
with open("nginx-1.10.1.tar.gz", "wb") as data:
    data.write(f) 

12.4 fileinput

fileinput模块是Python内建模块,用于遍历文件,可对多文件操作。

方法

描述

fileinput.input([files[, inplace[, backup[, mode[, openhook]]]]])

files:文件路径,多文件这样写['1.txt,'2.txt'']

inplace:是否将标准输出写到原文件,默认是0,不写

backup:备份文件扩展名,比如.bak

mode:读写模式,默认r,只读

openhook:

fileinput.isfirstline() 检查当前行是否是文件的第一行
fileinput.lineno() 返回当前已经读取行的数量
fileinput.fileno() 返回当前文件数量
fileinput.filelineno() 返回当前读取行的行号
fileinput.filename() 返回当前文件名

12.4.1 遍历文件内容

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
import fileinput
for line in fileinput.input('test.txt'):
    print line
    
# python test.py 
1.Python
2.Java
3.C++
4.Ruby 

12.4.2 返回当前读取行的行号

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
import fileinput
for line in fileinput.input('test.txt'):
    print fileinput.filelineno()
    print line,  # 逗号忽略换行符
    
# python test.py
1
1.Python
2
2.Java
3
3.C++
4
4.Ruby 

12.4.3 全局替换字符,修改原文件

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
import fileinput
for line in fileinput.input('test.txt', backup='.bak', inplace=1):
    line = line.replace('++','#')
    print line, 

先把要操作的文件备份一个以.bak的后缀文件,inplace=1是将标准输出写到原文件,也就是这个脚本如果没有标准输出,就会以空数据写到原文件。

12.4.4 对多文件操作

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
import fileinput
for line in fileinput.input(['test.txt', 'test2.txt']):
    print line,
12.4.5 实时读取文件新增内容,类似tail -f
#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
with open('access.log') as f:
     f.seek(0,2)   # 每次打开文件都将文件指针移动到末尾
     while True:  
         line = f.readline()
         if line:
             print line, 

这个死循环会一直执行下面的操作。很消耗性能。

我们可以加个休眠,每秒读取一次:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
import time
with open('access.log') as f:
     f.seek(0,2)
     while True:
         line = f.readline()
         if line:
             print line,
         else:
             time.sleep(1) 

12.5 shutil

shutil模块是Python内建模块,用于文件或目录拷贝,归档。

方法

描述

shutil.copyfile(src, dst) 复制文件
shutil.copytree(src, dst) 复制文件或目录
shutil.move(src, dst) 移动文件或目录
shutil.rmtree(path,ignore_errors=False, onerror=None) 递归删除目录。os.rmdir()不能删除有文件的目录,就可以用这个了
shutil.make_archive(base_name, format, root_dir=None, base_dir=None, verbose=0, dry_run=0, owner=None, group=None, logger=None)

Python2.7以后才有这个方法。

功能是创建zip或tar归档文件。

base_name:要创建归档文件名

format:归档文件格式,有zip、tar、bztar、gztar

root_dir:要压缩的目录

base_dir:?

用法:shutil.make_archive('wp','zip','/root/wordpress')   

12.6 with语句

在处理一些事务时,可能会出现异常和后续的清理工作,比如读取失败,关闭文件等。这就用到了异常处理语句try...except,如下:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
f = open('test.txt')
try:
    data = f.read()
finally:
    f.close() 

Python对于这种情况提供了一种更简单的处理方式,with语句。处理一个文件时,先获取一个文件句柄,再从文件中读取数据,最后关闭文件句柄。如下:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
with open('test.txt') as f:
    data = f.read() 

可见这种方式显得更简约,一些异常、清理工作都交给with处理了。

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