Python程序設(shè)計基礎(chǔ)第七章 訪問文件

匯報人：WPSPython程序設(shè)計基礎(chǔ)第七章訪問文件目錄01文件的使用流程02文件的讀寫操作03Python生態(tài)系統(tǒng)之os庫04小試牛刀目錄05拓展實踐：根據(jù)訂單數(shù)據(jù)生成銷售報告06本章小結(jié)理解文件的作用。掌握文件使用的流程。掌握文本文件的讀取與寫入方法。了解

os庫的使用。前面雖然介紹了很多數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來保存數(shù)據(jù)，但都是在內(nèi)存中，因此無法實現(xiàn)長期持久的保存數(shù)

據(jù)。要達到這一目標，就需要使用文件。本章介紹使用文件的基本流程，以及如何讀寫文本文件。學(xué)習目標PART17.1文件的使用流程相信讀者已經(jīng)習慣了程序要有變量，有各種類型的容器來保存數(shù)據(jù)。簡單如整型、浮點型、字

符串，復(fù)雜點的如列表、元組和字典等。但所有這些變量容器都是在內(nèi)存中的，內(nèi)存的弱點是一旦

意外關(guān)機、斷電，保存其中的數(shù)據(jù)就都沒有了。因此如果程序想要持久保存數(shù)據(jù)就需要使用文件。

文件一般位于磁盤上，磁盤是永久性保存數(shù)據(jù)的媒介，即使斷電也不會丟失數(shù)據(jù)。因此現(xiàn)實世界的

程序都需要有訪問磁盤文件的能力。7.1.1使用文件的原因Python

內(nèi)置的

open()函數(shù)可以打開磁盤上的文件，打開方式可以是讀取、寫入或二者均可。對

于文本文件，open()函數(shù)還可以指定使用何種編碼方式打開目標文件。按照面向?qū)ο蟮睦砟?，文件?/p>

開后open()函數(shù)會返回一個代表該文件的對象，這個文件對象具有很多操作文件的方法，調(diào)用文件

對象的這些方法就可以方便地操作文件了。例如，

假設(shè)文件對象叫

file_obj，則關(guān)閉這個文件的操作

可以通過

file_obj.close()方法來完成。文件使用完畢后一定要記得關(guān)閉，這是每次使用完文件必做的收尾工作。因為當文件被

open()

函數(shù)打開時，這個文件就被程序獨享占用，操作系統(tǒng)會保證其他的程序無法使用這個文件。如果

程序用完文件但不關(guān)閉，則程序?qū)ξ募莫毾碚加镁腿匀怀掷m(xù)著，導(dǎo)致其他程序無法正常使用該

文件。使用文件的基本流程如下。第一步，使用

open()函數(shù)打開文件，得到一個文件對象。第二步，調(diào)用文件對象的方法對文件進行讀寫操作。第三步，關(guān)閉文件。7.1.2使用文件的方法內(nèi)置的open()函數(shù)擁有多個參數(shù)，但常用的只有幾個。下面通過打開一個文本文件的例子演示

open()函數(shù)的使用細節(jié)。代碼

7.1

要求磁盤上和代碼文件相同目錄下有

file

文件夾，file

文件夾下有“長信宮燈.txt”文件。代碼

7.1

使用

open

函數(shù)打開文件7.1.3open()函數(shù)的使用#file_obj=open("file/長信宮燈.txt","r",encoding="utf-8")#亦可file_obj=open("file\\長信宮燈.txt","r",encoding="utf-8")forline

in

file_obj:print(line)file_obj.close()這段代碼打開指定的文本文件并將其中的內(nèi)容輸出，之后關(guān)閉文件。代碼

7.1

的運行結(jié)果如下。長信宮燈一改以往青銅器皿的神秘厚重，整個造型及裝飾風格都顯得舒展自如、輕巧華麗，是一件既實用、又美觀的燈

具珍品。宮女銅像體內(nèi)中空，其中空的右臂與衣袖形成銅燈燈罩，可以自由開合，燃燒產(chǎn)生的灰塵可以通過宮女的右臂沉積

于宮女體內(nèi)，不會大量飄散到周圍環(huán)境中，其環(huán)保理念體現(xiàn)了古代中國人民的智慧，長信宮燈被譽為“中華第一燈”。美國前國務(wù)卿基辛格來華訪問時曾參觀過長信宮燈，并感慨道：“2000

多年前中國人就懂得了環(huán)保，真了不起?！遍L信宮燈一直被認為是中國工藝美術(shù)品中的巔峰之作和民族工藝的重要代表而廣受贊譽。這不僅在于其獨一無二、稀有

珍貴，更在于它精美絕倫的制作工藝和巧妙獨特的藝術(shù)構(gòu)思。采取分別鑄造，然后合成一整體的方法。考古學(xué)和冶金史的研

究專家一致公認，此燈設(shè)計之精巧，制作工藝水平之高，在漢代宮燈中首屈一指。1993

年被鑒定為國寶級文物。摘自《百度百科》代碼中的

open()函數(shù)用到了

3個參數(shù)，分別如下。（

1）參數(shù)

file：待打開的文件名。open()函數(shù)的第一個參數(shù)是要打開的文件名，如果文件不在當前路徑還要有路徑名。其中的路徑

分隔符在

Windows平臺下使用的是“\”，與

Python

的字符串轉(zhuǎn)義符號沖突了。因此如果想要使用

“\”作為路徑分隔符，則每個分隔路徑的斜杠要寫兩遍。如果覺得麻煩，也可以使用“/”斜杠作為

路徑分隔符，就像代碼中被注釋掉的那行一樣。（2）參數(shù)mode：文件的打開模式。打開模式通常有讀、寫、追加等幾種，表7.1

是文件的常見打開模式。其中，寫入模式和追加

模式的區(qū)別在于，如果打開的文件原來有內(nèi)容，則寫入模式會完全覆蓋掉原來的內(nèi)容，而追加模式

會在原內(nèi)容的后邊追加新的內(nèi)容。如果沒有指定打開模式，則默認為“r”模式也就是讀模式。使用“r”模式打開文件時，要求目

標文件一定要事先存在，否則會報錯。而使用“w”模式打開文件時，如果文件名指定的文件不存

在，則

open()函數(shù)會創(chuàng)建這個文件。7.1.3open()函數(shù)的使用（3）參數(shù)

encoding：針對文本文件的編碼、解碼方案。打開文件時常用到的第三個參數(shù)就是

encoding。注意，這里只是說

encoding是常用到的第三個

參數(shù)，不是說

encoding是

open()函數(shù)的第三個參數(shù)。實際上

encoding是

open()函數(shù)的第四個參數(shù)。這意味著為

encoding

參數(shù)傳值時，一般要明確寫出參數(shù)名，即像

encoding="utf-8"

這樣書寫，這和前兩個參數(shù)不同。文件名和打開模式這兩個參數(shù)在傳值時寫不寫參數(shù)名都沒問題，因為它們就是

open()函數(shù)的第一、第二個參數(shù)，按照位置對應(yīng)也是沒問題的。但

encoding是

open()函數(shù)的第四個參數(shù)，如果代碼

7.1傳值時只寫"utf-8"，實際上是傳給了

open()函數(shù)的第三個參數(shù)。代碼

7.1如果去掉

encoding參數(shù)的設(shè)置就會報錯，錯誤原因是解碼方案不對，無法正確解碼。

當打開的文本文件遇到編碼錯誤時，就要了解該文件使用的是何種編碼，通過

encoding參數(shù)設(shè)置正

確的解碼方案。7.1.3open()函數(shù)的使用打開模式說明r以只讀方式打開文件，默認模式w以寫入模式打開文件a以追加模式打開文件表

7.1文件的常見打開模式PART27.2文件的讀寫操作open()函數(shù)得到的文件對象有

3個常用的讀取文件內(nèi)容的方法，分別是

read()方法、readline()方

法和

readlines()方法。下面以文本文件為例介紹這

3個方法的用法。1．read()方法這個方法可讀入指定長度的內(nèi)容，如果沒有指定長度，則默認將文本文件的內(nèi)容全部讀入。該

方法返回的是一個字符串。代碼

7.2演示了

read()方法的使用。代碼

7.2

文件對象的

read()方法代碼

7.2

的運行結(jié)果如下，只有原文的前一小部分內(nèi)容。讀者可將

read()方法括號中的

35去掉，

看一下返回的結(jié)果。7.2.1讀取文本文件file_obj=open("file/長信宮燈.txt","r",encoding="utf-8")text=file_obj.read(35)#讀取前

35個字符print(text)file_obj.close()長信宮燈一改以往青銅器皿的神秘厚重，整個造型及裝飾風格都顯得舒展自如、2．readline()方法顧名思義，readline()方法一次可以讀入文本文件的一行，如代碼

7.3所示。這段代碼要打開的文

本文件內(nèi)含納蘭性德的一首《浣溪沙》詞，整個文本內(nèi)容從標題、作者到正文被分成了幾行書寫。

每次調(diào)用readline()方法都會讀入一行文本，直到文件尾部。代碼

7.3

文件對象的

readline()方法代碼

7.3

的運行結(jié)果如下。這里有一個細節(jié)需要說明，代碼中的

print()函數(shù)通過

end

參數(shù)關(guān)閉了自帶的換行效果。這是因

為文本文件中每一行的結(jié)尾都有一個看不見的換行符，如果不對

end

參數(shù)進行設(shè)置，則每輸出一行文本會換兩次行。7.2.1讀取文本文件file_obj=open("file/浣溪沙.txt","r",encoding="utf-8")text=file_obj.readline()whiletext

!=

"":print(text,end="")text=file_obj.readline()file_obj.close()浣溪沙【清】納蘭性德誰念西風獨自涼，蕭蕭黃葉閉疏窗。沉思往事立殘陽。被酒莫驚春睡重，賭書消得潑茶香。當時只道是尋常。3．readlines()方法與

readline()方法不同，readlines()方法將文本文件的內(nèi)容以列表形式返回，文件的每一行是列表

的一個元素，如代碼

7.4所示。代碼

7.4

文件對象的

readlines()方法readlines()方法會將文件中的所有行都讀取出來，每一行文本作為一個元素保存在列表lines_lst

中，所以代碼

7.4

的運行結(jié)果如下，注意每行行尾的換行符。7.2.1讀取文本文件file_obj=open("file/浣溪沙.txt","r",encoding="utf-8")lines_lst=file_obj.readlines()print(lines_lst)file_obj.close()['浣溪沙\n','【清】納蘭性德\n','誰念西風獨自涼，蕭蕭黃葉閉疏窗。沉思往事立殘陽。\n','被酒莫驚春睡重，

賭書消得潑茶香。當時只道是尋常。\n']如果讀入文本內(nèi)容后不是簡單地從頭到尾輸出，而是有其他處理需求，則可以根據(jù)需要組合使

用多個讀入文本的方法。例如，代碼

7.5使用了

readline()和

readlines()兩個方法，將詞的標題、作者與正文分開處理。代碼

7.5

組合使用文件對象的方法7.2.1讀取文本文件file_obj.close()forline

in

lines_lst:print(line,end="")author=author[:-1]#去掉行尾的換行符title=title[:-1]msg="——{a}

·《{t}》".format(a=author,t=title)

print(msg)title=file_obj.readline()author=file_obj.readline()lines_lst=file_obj.readlines()file_obj=open("file/浣溪沙.txt","r",encoding="utf-8")#讀取詞標題

#讀取詞作者

#讀取詞正文代碼沒有按照原始書寫順序輸出，而是希望將標題與作者放到正文的后邊，并為詞的標題添加了書名號，最終的運行結(jié)果如下。誰念西風獨自涼，蕭蕭黃葉閉疏窗。沉思往事立殘陽。被酒莫驚春睡重，賭書消得潑茶香。當時只道是尋常?！厩濉考{蘭性德

·《浣溪沙》向文本文件寫入內(nèi)容的操作可以通過文件對象的write()方法來完成，該方法只是將指定的字符

串寫入文件，如果需要換行，則換行符也需要調(diào)用者提供。代碼

7.6

使用

write()方法向文本文件寫入

3

個“不要回答！”，因為沒有提供換行符，所以雖

然代碼分

3行調(diào)用了

3次

write()方法，但是寫入的

3個“不要回答！”會出現(xiàn)在同一行。如果希望文件中分

3行書寫，那么應(yīng)該改為“不要回答！\n”。代碼

7.6使用文件對象的write()方法另外需要注意的是，上述代碼使用了“w”模式打開文件，如果使用“r”模式打開文件，那么

是無法寫入內(nèi)容的。但“w”模式意味著每次寫入內(nèi)容時都會覆蓋原來的內(nèi)容，如果想要在原來內(nèi)容的基礎(chǔ)上追加內(nèi)容，那么就要使用“a”模式打開文件。7.2.2寫入文本文件#文本文件如果事先不存在,則

w模式下

open()函數(shù)會自動創(chuàng)建該文件myfile=open("file/三體.txt","w")myfile.write("不要回答！")myfile.write("不要回答！")myfile.write("不要回答！")myfile.close()無論是讀取內(nèi)容還是寫入內(nèi)容，每次打開文件時都要記著使用完畢后關(guān)閉文件?？梢沁z忘了

怎么辦呢？為了確保文件用完之后關(guān)閉，也省去每次都要調(diào)用

close()方法的麻煩，Python提供了with

語句，這個語句可以進行某種情景管理。當使用open()函數(shù)打開文件得到文件對象后，把文件對象交給with

語句，with

語句會維護著使用該文件的情景，一旦程序完成了對該文件的使用，要離開

with情景時，with語句負責關(guān)閉文件，無須程序員手動書寫

close()方法了。在代碼

7.7

中，使用

open()函數(shù)打開文件后將文件對象交給

with語句，之后對文件的操作代碼

都從屬于with情景，因此會有縮進。當程序的執(zhí)行離開with語句時就意味著對該文件的操作結(jié)束了，

with語句會自動關(guān)閉該文件。代碼

7.7

使用

with語句自動關(guān)閉文件7.2.3with語句withopen("file/陶行知名言.txt","a",encoding="utf-8")asmyfile:myfile.write("人生天地間，各自有稟賦；為一大事來，做一大事去。\n")withopen("file/陶行知名言.txt","r",encoding="utf-8")asmyfile:text_lst=myfile.readlines()forline

in

text_lst:print(line[:-1])左側(cè)代碼中，open()函數(shù)返回的文件對象通過

as關(guān)鍵字起名為

myfile，在

with語句塊內(nèi)可以使

用

myfile

指代這個文件，對其進行各種操作。從下面的輸出結(jié)果可知，該文本文件在追加內(nèi)容之前，原本有一行陶先生的名言。千教萬教，教人求真；千學(xué)萬學(xué)，學(xué)做真人。人生天地間，各自有稟賦；為一大事來，做一大事去。PART37.3Python生態(tài)系統(tǒng)之os庫標準庫

os

的名稱來自

Operating

System（操作系統(tǒng)）的縮寫，它是

Python和操作系統(tǒng)打交道的

一個重要的庫。平時交互式操作計算機時，免不了要頻繁和文件系統(tǒng)打交道，如創(chuàng)建新的文件夾、

在文件夾路徑中移動位置、刪除已有的文件夾、給文件夾和文件改名等操作都是十分常見的。這些操作平時可以通過鍵盤、鼠標交互式完成，但要是在程序代碼中需要做這些操作該怎么辦呢？這時就該

os庫出馬了。os庫中有一個rename()函數(shù)可以為文件或文件夾修改名稱，如代碼

7.8所示。

代碼

7.8使用

rename()函數(shù)修改文件名7.3.1修改文件名import

oswithopen("file/test.txt","w")asmyfile:myfile.write("仕而優(yōu)則學(xué)，學(xué)而優(yōu)則仕\n")myfile.write("意思是工作后還有余力的就應(yīng)該去學(xué)習進修，不斷提高自己；")myfile.write("學(xué)習、研究之余要多參與具體的工作與實踐。\n")os.rename("file/test.txt","file/論語摘錄.txt")print("改名成功")這段代碼要求

file文件夾事先存在，test.txt文件存在與否均可，因為代碼以“w”模式打開test.txt

文件，如果

file

文件夾下沒有該文件則

open()函數(shù)會創(chuàng)建這個文件。之后代碼向文件內(nèi)寫入從《論

語

·子張》中摘錄的片段及現(xiàn)代文解釋。當with語句結(jié)束時打開的文件會被關(guān)閉，對test.txt文件的占

用將被釋放，從而可以使用os庫中的rename()函數(shù)對其進行重命名，將“test.txt”改名為“論語摘錄.txt”。可以使用

os庫中的

remove()函數(shù)刪除文件。例如，代碼

7.9

中如果在詢問是否刪除文件時回答

“Y”，論語摘錄.txt文件將會被刪除。代碼7.9

使用

remove()函數(shù)刪除文件remove()函數(shù)在刪除文件時是直接刪除的，因此使用該函數(shù)時要謹慎，確保不會誤操作。7.3.2刪除文件import

oswithopen("file/論語摘錄.txt","w")asmyfile:myfile.write("日知其所亡，月無忘其所能，可謂好學(xué)也已矣。\n")answer=input("要刪除該文件嗎？

(Y/N)")ifanswer.upper()==

"Y":os.remove("file/論語摘錄.txt")print("文件刪除成功。")os

庫中也有多個完成文件夾操作的函數(shù)，如新建文件夾的mkdir()函數(shù)、切換當前文件夾的chdir()

函數(shù)及顯示當前路徑下文件清單的

listdir()函數(shù)等。代碼

7.10演示了這幾個函數(shù)的使用。代碼

7.10os庫中文件夾相關(guān)的函數(shù)使用示例7.3.3文件夾相關(guān)操作import

osos.mkdir("./mydir")#新建mydir

文件夾,該文件夾不能已經(jīng)存在withopen("中國小說.txt","w")as

f:f.write("《芙蓉鎮(zhèn)》《平凡的世界》《張居正》《額爾古納河右岸》《蛙》")withopen("外國小說.txt","w")as

f:f.write("《約翰·克利斯朵夫》《長日將盡》《亂世佳人》《鼠疫》")print(f"文件夾{current_path}下的文件：")forfile_name

inos.listdir():print(file_name)answer=input("os庫試驗結(jié)束，是否刪除以上文件夾與文件？

(Y/N)")

ifanswer.upper()==

"Y":forfile_name

inos.listdir():os.remove(file_name)

os.chdir("..")os.rmdir("./mydir")print("刪除完畢。")os.chdir("./mydir")current_path=os.getcwd()#刪除每一個文件

#向上一層#刪除mydir

文件夾#切換當前路徑到新建的文件夾

#獲取當前路徑代碼

7.10

的運行結(jié)果如下。文件夾

D:\代碼示例\mydir下的文件：中國小說.txt外國小說.txtos庫試驗結(jié)束，是否刪除以上文件夾與文件？

(Y/N)y刪除完畢。這段代碼首先使用

mkdir()函數(shù)在當前文件夾下新建一個mydir文件夾，“./mydir”

中的點代表

當前文件夾。然后使用

chdir()函數(shù)將當前路徑切換到新建的

mydir文件夾。而

getcwd()函數(shù)則可以獲

取當前的路徑。接下來使用

open()函數(shù)的“w”模式新建兩個文件，并各自寫入一行文本。代碼最后

通過

listdir()函數(shù)獲取當前路徑下即

mydir文件夾下的文件名清單并輸出。讀者可去磁盤上檢驗這一

切操作的結(jié)果，確認完畢后再來回答是否要刪除這些試驗中創(chuàng)建的文件。如果回答“Y”，則接下

來的代碼會將文件及文件夾都刪除。最后，為了便于記憶，表

7.2給出以上各函數(shù)名稱的含義。7.3.3文件夾相關(guān)操作函數(shù)名含義mkdir()make

directory（創(chuàng)建目錄）chdir()change

directory（修改目錄）rmdir()remove

directory

（刪除目錄）getcwd()get

current

work

directory

（獲取當前工作目錄）listdir()list

directory

（列表目錄）表

7.2os庫的常用函數(shù)PART47.4小試牛刀在掌握了文件的基本使用流程后，本章的小試牛刀環(huán)節(jié)演練幾個需要訪問文本文件的案例，感受有了文件的加持后程序功能的提升。7.4.1

保存比薩定價第

6章的小試牛刀練習了一個計算比薩價格的案例，比薩店提供

2

種尺寸的比薩（12寸、16

寸），

還有

3種調(diào)料

greenpeppers、mushrooms、extracheese。它們的定價都直接寫在了當時的代碼

中，這意味著如果老板想要調(diào)整價格就需要修改代碼，這顯然是不現(xiàn)實的。比較可行的做法是將比薩的基礎(chǔ)價格及各種調(diào)料的價格保存在一個文本文件中，店