Python 檔案I/O

本章只講述所有基本的的I/O函式,更多函式請參考Python標準文件。

列印到螢幕

最簡單的輸出方法是用print語句,你可以給它傳遞零個或多個用逗號隔開的表示式。此函式把你傳遞的表示式轉換成一個字串表示式,並將結果寫到標準輸出如下:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*- 

print "Python 是一個非常棒的語言,不是嗎?"

你的標準螢幕上會產生以下結果:

Python 是一個非常棒的語言,不是嗎?

讀取鍵盤輸入

Python提供了兩個內建函式從標準輸入讀入一行文字,預設的標準輸入是鍵盤。如下:

  • raw_input
  • input

raw_input函式

raw_input([prompt]) 函式從標準輸入讀取一個行,並返回一個字串(去掉結尾的換行符):

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*- 
 
str = raw_input("請輸入:")
print "你輸入的內容是: ", str

這將提示你輸入任意字串,然後在螢幕上顯示相同的字串。當我輸入"Hello Python!",它的輸出如下:

請輸入:Hello Python!
你輸入的內容是:  Hello Python!

input函式

input([prompt]) 函式和 raw_input([prompt]) 函式基本類似,但是 input 可以接收一個Python表示式作為輸入,並將運算結果返回。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*- 
 
str = input("請輸入:")
print "你輸入的內容是: ", str

這會產生如下的對應著輸入的結果:

請輸入:[x*5 for x in range(2,10,2)]
你輸入的內容是:  [10, 20, 30, 40]

開啟和關閉檔案

現在,您已經可以向標準輸入和輸出進行讀寫。現在,來看看怎麼讀寫實際的資料檔案。

Python 提供了必要的函式和方法進行預設情況下的檔案基本操作。你可以用 file 物件做大部分的檔案操作。

open 函式

你必須先用Python內建的open()函式開啟一個檔案,建立一個file物件,相關的方法才可以呼叫它進行讀寫。

語法:

file object = open(file_name [, access_mode][, buffering])

各個引數的細節如下:

  • file_name:file_name變數是一個包含了你要訪問的檔名稱的字串值。
  • access_mode:access_mode決定了開啟檔案的模式:只讀,寫入,追加等。所有可取值見如下的完全列表。這個引數是非強制的,預設檔案訪問模式為只讀(r)。
  • buffering:如果buffering的值被設為0,就不會有寄存。如果buffering的值取1,訪問檔案時會寄存行。如果將buffering的值設為大於1的整數,表明了這就是的寄存區的緩沖大小。如果取負值,寄存區的緩沖大小則為系統預設。

不同模式開啟檔案的完全列表:

模式描述
t文字模式 (預設)。
x寫模式,新建一個檔案,如果該檔案已存在則會報錯。
b二進位制模式。
+開啟一個檔案進行更新(可讀可寫)。
U通用換行模式(不推薦)。
r以只讀方式開啟檔案。檔案的指標將會放在檔案的開頭。這是預設模式。
rb以二進位制格式開啟一個檔案用於只讀。檔案指標將會放在檔案的開頭。這是預設模式。一般用於非文字檔案如圖片等。
r+開啟一個檔案用於讀寫。檔案指標將會放在檔案的開頭。
rb+以二進位制格式開啟一個檔案用於讀寫。檔案指標將會放在檔案的開頭。一般用於非文字檔案如圖片等。
w開啟一個檔案只用於寫入。如果該檔案已存在則開啟檔案,並從開頭開始編輯,即原有內容會被刪除。如果該檔案不存在,建立新檔案。
wb以二進位制格式開啟一個檔案只用於寫入。如果該檔案已存在則開啟檔案,並從開頭開始編輯,即原有內容會被刪除。如果該檔案不存在,建立新檔案。一般用於非文字檔案如圖片等。
w+開啟一個檔案用於讀寫。如果該檔案已存在則開啟檔案,並從開頭開始編輯,即原有內容會被刪除。如果該檔案不存在,建立新檔案。
wb+以二進位制格式開啟一個檔案用於讀寫。如果該檔案已存在則開啟檔案,並從開頭開始編輯,即原有內容會被刪除。如果該檔案不存在,建立新檔案。一般用於非文字檔案如圖片等。
a開啟一個檔案用於追加。如果該檔案已存在,檔案指標將會放在檔案的結尾。也就是說,新的內容將會被寫入到已有內容之後。如果該檔案不存在,建立新檔案進行寫入。
ab以二進位制格式開啟一個檔案用於追加。如果該檔案已存在,檔案指標將會放在檔案的結尾。也就是說,新的內容將會被寫入到已有內容之後。如果該檔案不存在,建立新檔案進行寫入。
a+開啟一個檔案用於讀寫。如果該檔案已存在,檔案指標將會放在檔案的結尾。檔案開啟時會是追加模式。如果該檔案不存在,建立新檔案用於讀寫。
ab+以二進位制格式開啟一個檔案用於追加。如果該檔案已存在,檔案指標將會放在檔案的結尾。如果該檔案不存在,建立新檔案用於讀寫。

下圖很好的總結了這幾種模式:

模式 r r+ w w+ a a+
+ + + +
+ + + + +
建立 + + + +
覆蓋 + +
指標在開始 + + + +
指標在結尾 + +

File物件的屬性

一個檔案被開啟後,你有一個file物件,你可以得到有關該檔案的各種資訊。

以下是和file物件相關的所有屬性的列表:

屬性描述
file.closed返回true如果檔案已被關閉,否則返回false。
file.mode返回被開啟檔案的訪問模式。
file.name返回檔案的名稱。
file.softspace如果用print輸出後,必須跟一個空格符,則返回false。否則返回true。

如下例項:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 開啟一個檔案
fo = open("foo.txt", "w")
print "檔名: ", fo.name
print "是否已關閉 : ", fo.closed
print "訪問模式 : ", fo.mode
print "末尾是否強制加空格 : ", fo.softspace

以上例項輸出結果:

檔名:  foo.txt
是否已關閉 :  False
訪問模式 :  w
末尾是否強制加空格 :  0

close()方法

File 物件的 close()方法重新整理緩沖區裡任何還沒寫入的資訊,並關閉該檔案,這之後便不能再進行寫入。

當一個檔案物件的引用被重新指定給另一個檔案時,Python 會關閉之前的檔案。用 close()方法關閉檔案是一個很好的習慣。

語法:

fileObject.close()

例子:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 開啟一個檔案
fo = open("foo.txt", "w")
print "檔名: ", fo.name
 
# 關閉開啟的檔案
fo.close()

以上例項輸出結果:

檔名:  foo.txt

讀寫檔案:

file物件提供了一系列方法,能讓我們的檔案訪問更輕鬆。來看看如何使用read()和write()方法來讀取和寫入檔案。

write()方法

write()方法可將任何字串寫入一個開啟的檔案。需要重點注意的是,Python字串可以是二進位制資料,而不是僅僅是文字。

write()方法不會在字串的結尾新增換行符('\n'):

語法:

fileObject.write(string)

在這裡,被傳遞的引數是要寫入到已開啟檔案的內容。

例子:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 開啟一個檔案
fo = open("foo.txt", "w")
fo.write( "www.itread01.com!\nVery good site!\n")
 
# 關閉開啟的檔案
fo.close()

上述方法會建立foo.txt檔案,並將收到的內容寫入該檔案,並最終關閉檔案。如果你開啟這個檔案,將看到以下內容:

$ cat foo.txt 
www.itread01.com!
Very good site!

read()方法

read()方法從一個開啟的檔案中讀取一個字串。需要重點注意的是,Python字串可以是二進位制資料,而不是僅僅是文字。

語法:

fileObject.read([count])

在這裡,被傳遞的引數是要從已開啟檔案中讀取的位元組計數。該方法從檔案的開頭開始讀入,如果沒有傳入count,它會嘗試盡可能多地讀取更多的內容,很可能是直到檔案的末尾。

例子:

這裡我們用到以上建立的 foo.txt 檔案。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 開啟一個檔案
fo = open("foo.txt", "r+")
str = fo.read(10)
print "讀取的字串是 : ", str
# 關閉開啟的檔案
fo.close()

以上例項輸出結果:

讀取的字串是 :  www.itread01

檔案位置:


檔案定位

tell()方法告訴你檔案內的當前位置, 換句話說,下一次的讀寫會發生在檔案開頭這麼多位元組之後。

seek(offset [,from])方法改變當前檔案的位置。Offset變量表示要移動的位元組數。From變數指定開始移動位元組的參考位置。

如果from被設為0,這意味著將檔案的開頭作為移動位元組的參考位置。如果設為1,則使用當前的位置作為參考位置。如果它被設為2,那麼該檔案的末尾將作為參考位置。

例子:

就用我們上面建立的檔案foo.txt。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 開啟一個檔案
fo = open("foo.txt", "r+")
str = fo.read(10)
print "讀取的字串是 : ", str
 
# 查詢當前位置
position = fo.tell()
print "當前檔案位置 : ", position
 
# 把指標再次重新定位到檔案開頭
position = fo.seek(0, 0)
str = fo.read(10)
print "重新讀取字串 : ", str
# 關閉開啟的檔案
fo.close()

以上例項輸出結果:

讀取的字串是 :  www.itread01
當前檔案位置 :  10
重新讀取字串 :  www.itread01

重新命名和刪除檔案

Python的os模組提供了幫你執行檔案處理操作的方法,比如重新命名和刪除檔案。

要使用這個模組,你必須先匯入它,然後才可以呼叫相關的各種功能。

rename()方法:

rename()方法需要兩個引數,當前的檔名和新檔名。

語法:

os.rename(current_file_name, new_file_name)

例子:

下例將重新命名一個已經存在的檔案test1.txt。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

import os
 
# 重新命名檔案test1.txt到test2.txt。
os.rename( "test1.txt", "test2.txt" )

remove()方法

你可以用remove()方法刪除檔案,需要提供要刪除的檔名作為引數。

語法:

os.remove(file_name)

例子:

下例將刪除一個已經存在的檔案test2.txt。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

import os
 
# 刪除一個已經存在的檔案test2.txt
os.remove("test2.txt")

Python裡的目錄:

所有檔案都包含在各個不同的目錄下,不過Python也能輕鬆處理。os模組有許多方法能幫你建立,刪除和更改目錄。

mkdir()方法

可以使用os模組的mkdir()方法在當前目錄下建立新的目錄們。你需要提供一個包含了要建立的目錄名稱的引數。

語法:

os.mkdir("newdir")

例子:

下例將在當前目錄下建立一個新目錄test。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

import os
 
# 建立目錄test
os.mkdir("test")

chdir()方法

可以用chdir()方法來改變當前的目錄。chdir()方法需要的一個引數是你想設成當前目錄的目錄名稱。

語法:

os.chdir("newdir")

例子:

下例將進入"/home/newdir"目錄。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

import os
 
# 將當前目錄改為"/home/newdir"
os.chdir("/home/newdir")

getcwd()方法:

getcwd()方法顯示當前的工作目錄。

語法:

os.getcwd()

例子:

下例給出當前目錄:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

import os
 
# 給出當前的目錄
print os.getcwd()

rmdir()方法

rmdir()方法刪除目錄,目錄名稱以引數傳遞。

在刪除這個目錄之前,它的所有內容應該先被清除。

語法:

os.rmdir('dirname')

例子:

以下是刪除" /tmp/test"目錄的例子。目錄的完全合規的名稱必須被給出,否則會在當前目錄下搜尋該目錄。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

import os
 
# 刪除”/tmp/test”目錄
os.rmdir( "/tmp/test"  )

檔案、目錄相關的方法

File 物件和 OS 物件提供了很多檔案與目錄的操作方法,可以通過點選下面連結檢視詳情:

  • File 物件方法: file 物件提供了操作檔案的一系列方法。
  • OS 物件方法: 提供了處理檔案及目錄的一系列方法。