Python檔案物件開啟模式及其屬性方法詳解

1、檔案系統和檔案

檔案系統：檔案系統是OS用於明確磁碟或分割槽上的檔案的方法和資料結構，即在磁碟上組織檔案的方法

檔案：儲存在某種長期儲存裝置或臨時儲存裝置中的一段資料流，並且受計算機檔案系統管理。

概括來講，檔案是計算機中有OS管理的具有名字的儲存區域，在Linux系統上，檔名被看做是位元組序列

檔案<---010100010101010101101-->程序  

2、Python開啟檔案

Python內建函式open()用於開啟檔案或建立檔案物件

open(file_name[mode,[bufsize]])

         file_name:檔名

var_name =open(file_name[mode,[bufsize]])

         mode:指定檔案的開啟模式

                   r：只讀open('/var/log/access.log','r')                   

                   w：寫入

                   a：附加

         在模式後使用“+”表示同時支援輸入、輸出操作，如：

                   r+：讀寫模式，預設以讀模式開啟，不會自動建立檔案

                   w+：寫讀模式，預設以寫模式開啟，會自動建立檔案

                   a+：附加模式

         在模式後附加“b”表示以二進位制方式開啟檔案，如：rb、wb、ab、rb+、wb+、ab+

                   bufsize：輸出緩衝

                   0： 禁用

                   負數：使用系統預設緩衝

                   1:使用緩衝，只緩衝一行資料

                   2+：指定緩衝空間大小

3、檔案物件屬性和方法

f1.close():關閉檔案

f1.flush():清除輸出緩衝區      

f1.next()：返回下一行或引發stopTteration，在Python3中，對應方法為f.__next__()

f1.seek(offset[whence])：查詢新檔案位置，whence:起點，0: 從檔案頭，1：從當前位置，2：從檔案尾部

file.seek(offset[whence])

         whence:起點

                   0:從檔案頭

                   1：從當前位置

                   2：從檔案尾部

         offset:偏移量

f1.writelines(line)：寫入序列line中的所有字串

f1.read(n)：最多讀取n個位元組

f1.softspace：布林值，指示在使用print語句時，是否應該在一個值之前列印空格字元。

f1.xreadlines：讀取檔案，向下相容

f1.encoding：檔案編碼。如果沒有使用任何編碼該值為none

f1.closed：布林值，表示狀態，已開啟則False,已關閉則為True

f1.mode：檔案的   I/O模式

f1.readinto()   

f1.tell()：返回當前檔案指標       

f1.errors

f1.name：如果使用open()建立檔案，則為檔名稱，否則，它將是一個表示檔案來源的字串       

f1.readline([n])：讀取單行輸入的最多n個字元，如果省略n，則讀取整行

f1.truncate([n])：將檔案截斷為最多n個字元    

f1.fileno()：返回一個整數檔案描述符，從3開始

f1.newlines：在通用換行符模式下開啟一個檔案，該屬性包含可在檔案中實際找到的換行符吧表示。

         如果沒有找到換行符，該值為none，將會看到一個包含'\n','\r'或'\r\n'的字串，或者一個包含所有不同換行符的元組

f1.readlines([size])：讀取所有行並返回一個列表，size用於指定在讀取操作停止前在檔案上讀取的近似字元數  

f1.write(s)：寫入字串  

f1.isatty()：是否是終端裝置檔案

4、Python檔案操作示例

例1：只讀模式開啟/etc/passwd               

In [1]: f1 = open('/etc/passwd','r')    #只讀模式開啟

In [2]: type(f1)

Out[2]: file     #檔案型別：file

In [3]: f1.      #使用.訪問內建方法  

f1.close       f1.flush       f1.next        f1.seek        f1.writelines

f1.closed      f1.isatty      f1.read        f1.softspace   f1.xreadlines

f1.encoding    f1.mode        f1.readinto    f1.tell       

f1.errors      f1.name        f1.readline    f1.truncate   

f1.fileno      f1.newlines    f1.readlines   f1.write      

In [3]: f1.next()   #使用成員函式next()返回迭代器下一個元素

Out[3]: 'root:x:0:0:root:/root:/bin/bash\n'

In [4]: f1.next()

Out[4]:'bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin\n'

In [5]: f1.close()     #close()關閉檔案    

In [6]: f1.next()    #檔案關閉時迭代器元素指向無法使用

---------------------------------------------------------------------------

ValueError                                Traceback (mostrecent call last)

<ipython-input-6-4a9d57471e88> in<module>()

----> 1 f1.next()

ValueError: I/O operation on closed file

In [7]: f1 = open('/etc/passwd','r')

#返回檔案描述符，0標準輸入，1，標註輸出，2，標準錯誤輸出

In [8]: f1.fileno()       #使用fileno()檢視檔案描述符 

Out[8]: 3

In [9]: f1.fileno()

Out[9]: 3

In [10]: f1.readline() #使用readline()成員函式讀一行檔案，注意檔案位置會偏移到下一行  

Out[10]:'root:x:0:0:root:/root:/bin/bash\n'

In [11]: f1.readline()   

Out[11]:'bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin\n'

In [12]: f1.readlines() #使用readlines()函式讀取所有行並返回一個列表

Out[12]:

['daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin\n',

 'adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin\n',

 'lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin\n',

...,

 'redis:x:495:492:Redis DatabaseServer:/var/lib/redis:/sbin/nologin\n']

In [13]: f1.readline()

Out[13]: ''

In [14]: f1.tell()    #tell()函式返回當前檔案指標

Out[14]: 1966

In [15]: f1.seek(0)  #seek(0)重新指定檔案開始查詢位置，從頭部開始。

In [16]: f1.tell()

Out[16]: 0

In [17]: f1.readline()

Out[17]:'root:x:0:0:root:/root:/bin/bash\n'

In [18]: f1.seek(0)

In [19]: f1.read(10)

Out[19]: 'root:x:0:0'

In [20]: f1.tell()

Out[20]: 10

In [21]: f1.next()

Out[21]: ':root:/root:/bin/bash\n'

In [22]: f1.next()

Out[22]: 'bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin\n'

In [23]: f1.name     #返回檔名

Out[23]: '/etc/passwd'

例2：讀寫模式開啟/tmp/passwd

In [1]: f1 = open('/tmp/passwd','r+')

In [2]: f1.next()

Out[2]: 'root:x:0:0:root:/root:/bin/bash\n'

In [3]: f1.tell()

Out[3]: 1966

In [4]: f1.seek(0,2)

In [5]: f1.tell()

Out[5]: 1966

In [6]: f1.write('new line,test.\n')   #使用write()函式在檔案末尾新增一行

In [7]: f1.tell()

Out[7]: 1981

In [8]: f1.close()

In [9]: exit

[[email protected] ~]# tail -n 2 /tmp/passwd

redis:x:495:492:Redis DatabaseServer:/var/lib/redis:/sbin/nologin

new line,test.

#末尾新增成功

例3：寫讀模式開啟一個新檔案/tmp/test.unl，並寫入內容

In [1]: f2 = open('/tmp/test.unl','w+')

In [2]: f2.write('hello,world!\nhow areyou\n')

In [3]: f2.close()

[[email protected] ~]# cat /tmp/test.unl

hello,world!

how are you

例4：各種模式下檔案開啟方式異同

In [1]: f2 = open('/tmp/test.unl','w+')

In [2]: f2.write('hello,world!\nhow areyou\n')

In [3]: f2.close()

#寫讀模式下，預設以寫模式開啟檔案，檔案不存在會新建

In [4]: f3 = open('/tmp/1test.txt','r')

---------------------------------------------------------------------------

IOError                                   Traceback(most recent call last)

<ipython-input-1-8ead05602c24> in<module>()

----> 1 f3 = open('/tmp/1test.txt','r')

IOError: [Errno 2] No such file ordirectory: '/tmp/1test.txt'

#讀模式下，開啟一個不存在的檔案會引發IOError

In [5]: f3 = open('/tmp/tmp1.txt','r+')

---------------------------------------------------------------------------

IOError                                   Traceback(most recent call last)

<ipython-input-1-542f9a700881> in<module>()

----> 1 f3 = open('/tmp/tmp1.txt','r+')

IOError: [Errno 2] No such file ordirectory: '/tmp/tmp1.txt'

#讀寫模式下，開啟一個不存在的檔案同樣會引發IOError，因為讀寫模式預設以讀模式開啟，所以檔案必須存在。

In [6]: f3 = open('/tmp/tmp.txt','a')

In [7]: f1.isatty()  #是否是tty終端檔案

Out[7]: False

In [8]: f3.close()

In [9]: exit

In [1]: f3 = open('/tmp/tmp.unl','a')

#附加模式下開啟一個不存在的檔案並寫入內容，均不會報錯，所以該模式下開啟一個不存在的檔案會新建。

In [3]: f3.write('hello,world!\nhow areyou\n')

In [4]: f3.flush()

In [5]: f3.readline()

---------------------------------------------------------------------------

IOError                                   Traceback(most recent call last)

<ipython-input-5-abe2a9ccc8b5> in<module>()

----> 1 f3.readline()

IOError: File not open for reading

#讀檔案內容時觸發IOError，所以附加模式下，檔案並未開啟，寫入時只是把內容追加到結尾處。

In [6]: f4 = open('/tmp/tmp2.unl','a+')

In [7]: f4.write('hello,world!\nhow areyou\n')

In [8]: f4.flush()

In [9]: f4.readline()

Out[9]: ''

In [11]: f4.tell()

Out[11]: 25

In [12]: f4.seek(0)

In [13]: f4.readline()

Out[13]: 'hello,world!\n'

In [14]: f4.readline()

Out[14]: 'how are you\n'

#附加讀寫模式下，寫入檔案並重新整理記憶體讀寫檔案寫入內容，不會引發IOError，所以附加模式下，檔案開啟。

例5：檔案成員函式在for迴圈中的應用

In [1]: s1 = 'abc'

In [2]: s2 = 'xy'

In [3]: s1 + s2

Out[3]: 'abcxy'

In [4]: s1.join(s2)

Out[4]: 'xabcy'

In [5]: s2 = 'xyzk'

In [6]: s1.join(s2)

Out[6]: 'xabcyabczabck'

In [7]: s1 + '\n' 

Out[7]: 'abc\n'

In [8]: f1 = open('/tmp/test0526.txt','w+')

In [9]: for line in ( i**2 for i inrange(1,11) if i%2 == 0):

  ....:    f1.write(str(line)+'number_test\n')

  ....:    

In [10]: f1.flush()

[[email protected] tmp]# cat test0526.txt

4number_test

16number_test

36number_test

64number_test

100number_test

例6、常見成員方法

In [1]: f1 = open('/tmp/passwd','w+')

In [2]: f1.isatty()    #檔案是否是終端tty檔案

Out[2]: False

In [3]: f1.encoding #檔案編碼。如果沒有使用任何編碼該值為none

In [4]: f1.softspace

Out[4]: 0

In [5]: f1.closed   #檔案是否開啟

Out[5]: False

In [6]: f1.close() 

In [7]: f1.closed 

Out[7]: True