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文件数据读写
读写文件，本质上是请求操作系统打开一个文件对象，然后，通过操作系统提供的接口从这个文件对象中读取数据（读文件），或者把数据写入这个文件对象（写文件）。
文件读取
使用 Python 内置 open() 函数，以 rt 的模式读取文件，如下示例：
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1 | >>> f = open('some.txt', 'rt') |
这行代码就表示打开一个文件，若是文件不存在，会抛出 IOError 的异常，并给出详细的信息提示：
1 2 3 4 | >>> f = open('undefined.txt', 'rt')Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module>FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'undefined.txt' |
当成功打开文件时，可使用 read() 函数读取文件的内容:
1 2 | >>> f.read()'Hello world!' |
当数据读取完毕后，需要调用 close() 关闭文件。因为文件对象会占用资源，使用完毕后需要及时关闭释放资源。
1 | >>> f.close() |
还有一种方法就是使用 with 语句，给被使用的文件创建一个上下文环境，这样文件对象就能够自动关闭。
1 2 3 | >>> with open('some.txt', 'rt') as f:... data = f.read()... |
调用 read() 时一次性读取全部内容，若是文件内容过大，可以使用 read(size) 固定大小循环读取，每次最多读取 size 字节的内容。readline() 函数，每次读取一行内容，readlines() 读取所有内容，但是按行返回 list。三者的使用，可根据实际的需求进行选择。
二进制文件
读取二进制的文件，需要使用 rb 的模式打开：
1 2 3 | >>> f = open('image.jpg', 'rb')>>> f.read()b'\xff\xd8\xff\xe0\x00\x10JFIF\x00...' |
从文件中读取数据，需要注意编码的问题。当编码错误时，会抛出 UnicodeDecodeError 异常。比如：
1 2 3 4 5 6 7 | >>> f = open('some.txt', 'rt', encoding='ascii')>>> f.read()Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> File "/usr/local/lib/python3.6/encodings/ascii.py", line 26, in decode return codecs.ascii_decode(input, self.errors)[0]UnicodeDecodeError: 'ascii' codec can't decode byte 0xcc in position 2: ordinal not in range(128) |
这种情况下，通常为读取文本指定的编码不正确，需要确认文件编码是否正确。如果编码错误还是存在的话，可以给 open() 函数传递一个可选的 errors 参数来处理这些错误。比如：
1 2 3 4 5 6 | >>> f = open('some.txt', 'rt', encoding='ascii', errors='replace') >>> f.read()'Un��ic��o��de��'>>> f = open('some.txt', 'rt', encoding='ascii', errors='ignore') >>> f.read()'Unicode' |
使用参数 errors 能够处理编码错误的问题，但是过程会觉得非常糟糕。这里提倡的是确保使用的是正确的编码。模棱两可的时候，使用默认的设置（通常是 UTF-8）。
压缩文件
读取 gzip 和 bz2 格式的压缩文件时，可以使用 gzip 和 bz2 模块。两个模块都为 open() 提供了另外的实现来解决读取 gzip 和 bz2 两个格式的压缩文件的问题。例如读取压缩文件，示例如下：
1 2 3 4 5 6 7 | >>> import gzip>>> with gzip.open('some.gz', 'rt') as f: ... text=f.read() >>> import bz2>>> with bz2.open('some.bz2', 'rt') as f:... text=f.read() |
文件写入
文件写入，同样需要调用 open() 参数，但是指定的模式为 wt 或者 wb，用以表示写文本文件或是二进制文件：
1 2 3 4 | >>> f = open('some.txt', 'wt')>>> f.write('Hello, world!')13>>> f.close() |
数据写入完毕，同样需要调用 close() 关闭文件对象。也可以 with 语句创建上下文，用以正常关闭文件对象。
类似的，写入压缩数据时，导入 gzip 或者 bz2 模块：
1 2 3 4 5 6 7 | >>> import gzip>>> with gzip.open('some.gz', 'wt') as f: ... f.write(text) >>> import bz2>>> with bz2.open('some.bz2', 'wt') as f:... f.write(text) |
写入压缩数据时，可选参数 compresslevel 可以指定一个压缩等级。例如：
1 2 | >>> with gzip.open('some.gz', 'wt', compresslevel=6) as f:... f.write(text) |
compresslevel 参数默认值为 9，表示最高的压缩等级。等级越低性能越好，但是压缩程度也就越低。
使用 w 模式的 open() 函数，若打开的文件在写入前有数据内容，则会被清除覆盖。如果是要在已经存在的文件中添加内容的话，使用模式为 at 的 open() 函数。
涉及读写文件模式的定义及含义，内容如下：
| 模式 | 含义 |
|---|---|
| 'r' | 读取数据（默认） |
| 'w' | 写入数据 |
| 'x' | 文件存在抛出异常，不存在则创建 |
| 'a' | 追加写入数据 |
| 'b' | 二进制模式 |
| 't' | 文本模式（默认） |
| '+' | 更新文件（读写） |
具体更详细的内容可以参考 Python 官方文档。
参考资料
来源
David M. Beazley;Brian K. Jones.Python Cookbook, 3rd Edtioni.O'Reilly Media.2013.
Luciano Ramalho.Fluent Python.O'Reilly Media.2015.
“2. Built-in Functions”.docs.python.org.Retrieved 20 January 2020.
"gzip — Support for gzip files".docs.python.org.Retrieved 22 January 2020.
"bz2 — Support for bzip2 compression".docs.python.org.Retrieved 22 January 2020.
廖雪峰.“Python 教程”.liaoxuefeng.com.[2020-01-18].
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