python文件以及目录操作

一、基本文件操作：

1、创建和打开文件：

在Python中，想要操作文件需要先创建或者打开指定的文件并创建文件对象，可以通过内置的open()函数实现，语法格式如下：

file=open(filename,mode,buffering)

参数说明：

1. file：被创建的文件对象
2. filename:要创建或打开的文件名字，需要用单引号或者双引号括起来，如果在同一级目录下可直接写文件名，否则需要写明文件详细路径。
3. mode：可选参数，用于指定文件的打开模式。
4. buffering：可选参数，用于指定读写文件的缓冲模式，值为0表示不缓存，为1表示缓存，大于1表示缓冲区大小，默认为缓存模式。

mode参数值说明如下：

值	说明
r	以只读模式打开文件
rb	以二进制格式打开文件，采用只读模式，适用非文本文件，如图片、声音
r+	可以读取内容，也可以写入新内容覆盖原内容
rb+	以二进制打开，采用读写模式，适用非文本文件，如图片、声音
w	以只写模式打开文件
wb	以二进制打开，采用只写模式，适用非文本文件，如图片、声音
w+	打开文件，清空原内容，对空文件有读写权限
wb+	以二进制打开，采用读写模式，适用非文本文件，如图片、声音
a	以追加模式打开文件，新内容追加到原内容后，没有文件将创建新文件用于写入
ab	以二进制格式打开文件，并且采用追加模式，没有文件将创建新文件用于写入
a+	以读写模式打开文件，并采用追加模式，没有文件将创建新文件用于读写
ab+	以二进制打开文件，采用追加模式，没有文件将创建新文件用于读写

上面的r、rb、r+、rb+四个参数必须保证文件存在，其余的表示文件存在则将其覆盖，没有则新建文件。

例如：打开一个不存在的文件时将出现如下错误，如图：

要解决以上错误，有两种方法：

一是在对应路劲下创建文件test.txt

二是在调用open()函数的时候，指定mode参数值为a、a+、w、w+ ，当打开的文件不存在时会自动创建新文件，如图：

注：如果open()中没有指定打开模式，默认为只读模式，指定encoding=utf-8可以防止乱码，对于二进制文件，使用'rb'或'wb'模式，此时不需要指定编码

2、以二进制的形式打开文件：

通过open()函数不仅可以打开文本，还可以以二进制形式打开非文本文件，比如视频、图片、音乐等。

例如：打开已经存在的图片文件15.png，如图：

打印结果如下：

从上图中可以看出，打印结果创建的是一个BufferedReader对象，该对象生成后可以在使用其他第三方模块进行处理即可。

3、打开文件时指定文件编码：

在使用open()函数打开文件时，默认是GBK编码，当打开的文件不是GBK编码的时候将抛出UnicodeDecodeError异常，解决方法第一种是直接修改文件编码，第二种是打开文件的时候指定其他编码(推荐第二种方式)。

在调用open()函数的时候，通过添加encoding=”utf-8″ 即可将编码指定为utf-8的形式，如果要指定为其他形式，将双引号中的内容替换即可。

例如：打开采用utf-8编码保存的test.txt文件，使用命令如下：

file=open(“test.txt”,”r”,encoding=”utf-8″)

4、关闭文件：

打开文件后，需要及时关闭，以免对文件造成破坏，关闭文件可以使用文件对象的close()方法实现，语法格式如下：

file.close()

说明：close()先刷新缓冲区中还没有写入的信息，然后再关闭文件，可以将内容及时写入到文件中，文件关闭后无法继续写入。

5、打开文件使用with语句：

如果打开文件时出现了异常将导致文件无法正常关闭，为了避免此类情况，可以使用with语句，这样无论是否出现异常，都可以保证with语句执行完成后都可以及时关闭打开的文件，语法格式如下：

with expression as target:
   with-body

参数说明：

1. expression:表达式，可以是打开文件的open()函数
2. target：用于指定一个变量，将expression结果保存到变量中
3. with-body：用于指定with语句体，可以是执行with语句后的一些操作语句，如果不想执行任何操作，可以使用pass语句代替

例如：创建test.py文件，在内部打开文件test.txt使用with语句，如图：

注意：使用with语句后，就不用写close()了，因为with执行后会默认关闭文件，可防止忘记关闭文件的情况

6、写入文件内容：

Python文件对象提供了write()方法，可以向文件中写入内容，语法格式如下：

file.write(string)   #write()中只能写入字符串，如果要写入整数需要先转换为字符串

其中file为打开的文件对象，string表示要写入的字符串

说明：在调用write()方法向文件中写入内容时，打开文件的模式必须为w(可写)或者a(追加)，否则将抛出异常。

例如：创建模块test.py，打开文件test.txt并通过追加形式写入内容，如图：

注意：在写入文件后，一定要调用close()方法关闭文件，否则内容无法保存到磁盘中，如果不想马上关闭文件，也可以调用文件对象的flush()方法，把缓冲区的内容写入文件，也可以保证数据全部写入磁盘。

向文件写入内容时，如果打开文件的模式是w(写入)模式，则会清空原内容在写入新内容，如果打开文件的模式是a(追加)模式，则是在原有文件基础上在后面追加新内容。

在Python文件对象中除了提供write()方法，还有writelines()方法，可以将字符串列表写入到文件，但是不添加换行符。

也可以通过print()方法进行写入，如图：

说明：打开文件并保存到fp对象中，将print内容写入到文件中，关闭fp对象，读取路径前加r或者R，那么就不需要对路径分隔符进行转义

7、读取文件内容：

读取文件内容主要分为以下几种情况：

第一种：读取指定字符：

文件对象的read()方法可以读取指定个数的字符，返回的是字符串，语法格式如下：

file.read(size)    #返回结果为字符串

参数说明：

1. file：要打开的文件对象
2. size:可选参数，表示要读取的字符个数，如果不指定则读取全部内容

注意：在调用read()方法读取字符的前提是打开文件时，指定的打开模式为r(只读)或者r+(读写)模式，否则将抛出异常。

例如：通过with语句打开文件，以只读方式打开，读取前10个字符，如图：

使用read(size)方法读取文件时，默认是从开头读取的，如果要读取部分内容，可以先使用seek()方法将指针移动到新的位置，然后再使用read(size)方法读取，语法格式如下：

file.seek(offset，whence)

参数说明：

1. file：表示打开的文件对象
2. offset：指定的移动字符个数，具体位置与whence参数有关
3. whence:指定从什么位置开始计算，值为0表示从文件头开始计算，值为1表示从当前位置开始计算，值为2表示从文件结尾开始计算，默认为0

例如：定义模块test.py，打开文件，将文件指针移动12个位置，读取前10个字符，如图：

注意:在使用seek()方法的时候，如果使用GBK编码，那么offset按照一个汉字(包括中文标点)占两个字符计算，如果采用UTF-8编码，那么一个汉字占用3个字符，无论采用何种编码，英文和数字都是按照一个字符计算。

对于whence参数，如果在打开文件时，没有使用b模式(即rb)，那么只允许从文件头开始计算相对位置，从文件尾计算时会引发错误

第二种：读取一行：

(1)、在使用read()方法读取文件的时候，如果一次性读取所有内容到内存，容易造成内存不足，通常采用逐行读取的方式，可以使用文件对象的readline()方法，每次读取一行数据，语法格式如下：

file.readline()    #返回结果为字符串

其中，file表示打开的文件对象，打开文件的时候，也要指定打开模式r(只读)或者r+(读写模式)

例如：定义test.py模块，通过readline读取文件一行，通过while循环读取每一行，如图：

(2)、通过for循环来读取每一行内容，如图：

注：如果不加rstrip()，打印的结果中有空行，因为每行的末尾都有一个看不见的换行符

第三种：读取全部行：

通过文件对象的readlines()方法，语法格式如下：

file.readlines()  #返回结果为字符串列表

其中，file表示打开的文件对象，打开文件时也需要指定打开模式r(只读)或者r+(读写)

例如：定义模块test.py，通过readlines()方法读取全部行，如图：

打印结果如下：

从打印结果可以看到，结果为一个字符串列表，通过for循环可以打印，如图：

8、目录操作：

在Python中，内置了os模块及其子模块os.path用于对文件或者目录进行操作，使用之前需要通过import语句导入

注意：导入os模块后，也可以使用子模块os.path

例如：导入os模块，使用此模块的name变量查看系统类型，如图：

如果结果是posix表示是Linux、Unix、或者MacOS系统，如果是nt表示windows系统

os模块提供的与目录相关的函数如下：

函数	说明
getcwd()	返回当前的工作目录
listdir(path)	返回指定路径下的文件和目录信息
mkdir(paht,mode)	创建目录
makedirs(/path1/path2)	创建多级目录
rmdir(path)	删除目录
removedirs(path1/path2)	删除多级目录
chdir(path)	设置path为当前工作目录
walk	遍历目录树，返回一个数组

os.path模块提供的与目录相关的函数如下：

函数	说明
abspath(path)	获取文件或目录的绝对路径
exists(path)	判断路径或文件是否存在，存在返回true，否则返回false
join(path,name)	将目录与目录或者文件名拼接起来
splitext()	分离文件名和扩展名
basename(path)	从一个目录中提取文件名
dirname(path)	从一个路径中提取文件路径，不包括文件名
isdir(path)	用于判断是否为有效路径

例如：通过os模块的getcwd()函数，获取当前路劲，如图：

在Python中，指定文件路径的时候，需要对路径分隔符进行转义，通过”\”，否则将报oserror

例如，通过open()方法打开一个文件，需要通过转义符进行转义，如图：

如果在打开路径前面加上字母r或者R，那么就不需要再进行转义，如图：

通过os.path模块的exists()函数判断文件或目录是否存在，存在返回True，如图：

通过os模块的mkdir()函数创建目录，如图：

通过rmdir()函数删除目录的时候，只能删除空的目录，如果要删除非空目录，需要使用内置模块shutil的rmtree()函数实现，需要先导入shutil模块。

遍历目录可通过os模块的walk()方法实现，返回一个包括三个元素的元祖，如图：

打印后的结果如图所示：

注意：walk()函数只能在linux系统和windows系统中使用

9、高级文件操作：

os 模块提供了与文件相关的函数，如下：

函数	说明
access(path,accesmode)	获取对文件是否有指定的访问权限，accessmode的值是R_OK(读取)、W_OK(写入)、X_OK(执行)、F_OK(存在)，如果有指定权限，返回1，否则返回0
chmod(path,mode)	修改path指定文件的访问权限
remove(path)	删除path指定的文件路径
rename(src,dst)	将文件或目录src重命名为dst
stat(path)	返回path指定文件的信息
startfile(path,operation)	使用关联应用程序打开path指定的文件

9.1 删除文件：

例如：通过os模块的remove()方法删除指定文件，如图：

如果文件不存在的时候删除会报错，因此可以先通过os.path模块判断文件是否存在，如图：

9.2 重命名文件和目录：

os模块的rename()函数用于重命名为文件和目录，如果指定的路径为文件，则重命名文件，如果指定的路径为目录，则重命名目录。

例如：定义模块rename.py，判断文件hello是否存在，如果存在重命名为world，如图：

注意：在使用rename()函数重命名的时候，只能修改最后一级的目录，否则会报错。

9.3 获取文件的基本信息：

通过os模块的stat()函数可以获取文件的基本信息，stat()函数的返回值为一个对象，该对象包含如下属性，通过访问对应的属性可获取文件的基本信息

stat()函数返回的对象常用属性属性如下：

属性	说明
st_mode	保护模式
st_info	索引号
st_nlink	硬链接号(被连接数目)
st_size	文件大小，单位为字节
st_mtime	最后一次修改时间
st_dev	设备名
st_uid	用户ID
st_gid	组ID
st_atime	最后一次访问时间
st_ctime	最后一次状态改变的时间

例如：定义模块stat.py，通过stat()函数获取文件信息，通过对象属性访问文件信息，如图：