1.3.2 文件處理

到目前為止，所有的程序都是從控制臺獲取輸入并將執行結果輸出到控制臺的，實現了與用戶的交互。但控制臺上只能顯示有限的數據，也無法反復從程序中生成數據，一旦發生意外，所有工作成果將瞬間消失。文件處理在數據需要永久存儲到文件時發揮著重要作用，通過文件處理，可以讀取、寫入、創建、刪除和更改文件。

Python提供了內置的文件對象，以及用于對文件、目錄進行操作的內置模塊，通過這些可以很方便地將數據保存到文件中。

1.文件路徑

在Windows上，書寫路徑時使用反斜線作為路徑分隔符。但在OS X和Linux上，使用正斜線作為路徑分隔符。如果想要程序運行在所有操作系統上，在編寫程序時，就必須考慮到這兩種情況。

r/R表示原始字符串。所有的字符串都是直接按照字面的意思來使用的，沒有轉義特殊或不能輸出的字符。原始字符串第一個引號前有字母“r”（可以大寫），與普通字符串有著幾乎完全相同的語法。我們只需要在文件路徑字符串引號前加上r或R就可以輕松處理文件路徑帶來的問題了。

2.文件操作

Python中文件操作有很多種，常見的操作是對文件進行讀取和寫入。文件必須在打開之后才能進行操作，在操作結束之后，還應該將其關閉。因此文件操作可以分為以下3步，每一步都需要借助對應的函數實現。

●打開文件：使用內置的open()函數，該函數會返回一個文件對象。

●對已打開的文件進行讀/寫操作：讀取文件內容，可使用read()、readline()以及readlines()函數；向文件中寫入內容，可以使用write()函數。

●關閉文件：完成對文件的讀/寫操作之后，需要關閉文件，可以使用close()函數。

（1）打開文件

在Python中，要操作文件，首先需要創建或者打開指定的文件，并創建文件對象，而這些工作可以通過內置的open()函數完成。

●'file_name.txt'是要打開文件的名稱。不僅可以指定文件名，還可以指定路徑（絕對路徑或相對路徑）。

●'r'是文件打開模式，表示以只讀的模式打開文件。open()支持更多的文件打開模式，常用的文件打開模式如表1-1所示。

（2）讀取文件

Python提供了如下3種函數來實現讀取文件中數據的操作。

●read()函數：逐個字節或者字符讀取文件中的內容。

●readline()函數：逐行讀取文件中的內容。

●readlines()函數：一次性讀取文件中的多行內容。

下面通過readlines()函數讀取文件R1.txt，R1.txt文件內容如下：

readlines()函數操作如下：

（3）寫入文件

寫入文件時，指定正確的文件打開模式非常重要，以免誤刪。

●w：打開文件進行寫入。如果文件存在，則刪除其內容。

●a：打開文件以添加數據，數據添加到文件末尾。

如果文件不存在，則在這兩種模式下都會創建一個文件。以下函數用于寫入文件。

●write()：將一行內容寫入文件。

●writelines()：允許將字符串列表作為參數發送到文件中。

下面通過write()函數將字符串寫入文件。

（4）關閉文件

前面在介紹文件操作時，一直強調打開的文件最后一定要關閉，否則會給程序的運行造成意想不到的隱患。但是，即便使用close()函數，如果在打開文件或文件操作過程中拋出了異常，則還是無法及時關閉文件。

為了更好地避免此類問題出現，Python提供了with as語句用來操作上下文管理器（Context Manager），它能夠幫助我們自動分配并且釋放資源，保證文件自動關閉。

有時需要同時處理兩個文件，如將從一個文件中讀出的內容再寫入另一個文件。在這種情況下，可以按如下方式打開兩個文件：