Python程序设计课件 第七章 文件操作

第七章

文件操作Chapter7FileOperationCONTENT目录01读写文本文件02读写CSV文件03读写JSON文件04操作文件和文件夹01读写文本文件对于文本文件（TXT）而言，Python的基本操作步骤是：先打开一个文件，生成一个文件对象；再利用各种方法操作这个文件对象；最后关闭文件，释放资源。1、open()函数可以通过Python内置函数open()打开文件，并生成一个文件对象。open()函数的基本格式为：open(<文件名>,<打开模式>,encoding='utf-8')其中：<文件名>指定要打开文件的名称或含有完整路径的文件名。<打开模式>用来控制打开文件的方式，默认值是'r'和't'，分别代表只读和文本文件模式。除此之外，还有'w'（覆盖写模式）、'a'（追加写模式）、'x'（创建写模式）、'b'（二进制文件模式）。'b'和't'可以和其他几种读写模式组合使用，例如'rt'代表文本只读、'wb'代表二进制覆盖写等等。encoding指的是文件编码的类型。例如：txtf1=open('d:/height.txt','w')指以覆盖写模式打开height.txt文件，并生成一个名为txtf1的文件对象。7.1读写文本文件2、close()方法当文件操作完毕后，一定要用close()方法将其关闭，释放其占用的系统资源。其基本格式为：<文件对象名>.close()例如txtf1.close()的功能就是将txtf1这个文件对象关闭。7.1读写文本文件3、文件对象的常用操作方法（1）read()方法read()方法可以读取文件中一定量的数据，并以字符串的形式返回。基本格式为：<文件对象名>.read(<读取长度>)其中：<读取长度>代表要读取的内容长度，如果不写则代表整个文件。7.1读写文本文件7.1读写文本文件【例7-1】读取song.txtIn[1]:f1=open('song.txt','r',encoding='utf-8')

txt=f1.read(25)

print(txt)

f1.close()Out[1]:我爱你，中国我爱你，中国我爱你春天蓬勃的秧苗（2）readline()方法readline()方法的功能是从文件中读取一行内容，并以字符串形式返回。基本格式为：<文件对象名>.readline(<读取长度>)其中：<读取长度>代表读取该行中的长度，如果不写则代表整行。readline()方法和循环语句相结合，可以实现文件内容的遍历。7.1读写文本文件【例7-2】读取song.txt中的行In[1]:f1=open('song.txt','r',encoding='utf-8')

txt=f1.readline()

print(txt)

f1.close()Out[1]:我爱你，中国7.1读写文本文件【例7-3】遍历song.txt，输出每行长度In[1]:f1=open('song.txt','r',encoding='utf-8')

forlineinf1:

print(len(line))

f1.close()Out[1]:7711以下结果略（3）readlines()方法readlines()方法的功能是从文件中读取行，并以列表形式返回，列表的每个元素就是文件的一行。基本格式为：<文件对象名>.readlines(<读取行数>)其中：<读取行数>代表读取多少行，如果不写则代表所有行。7.1读写文本文件7.1读写文本文件【例7-4】读取song.txt，以列表返回每行In[1]:f1=open('song.txt','r',encoding='utf-8')

listf1=f1.readlines()

print(listf1)

f1.close()Out[1]:['我爱你，中国\n','我爱你，中国\n','我爱你春天蓬勃的秧苗\n','我爱你秋日金黄的硕果\n','我爱你青松气质\n','我爱你红梅品格\n','我爱你家乡的甜蔗\n','好像乳汁滋润着我的心窝\n','我爱你，中国\n','我爱你，中国\n','我要把最美的歌儿献给你\n','我的母亲，我的祖国！\n','我爱你，中国\n','我爱你，中国\n','我爱你碧波滚滚的南海\n','我爱你白雪飘飘的北国\n','我爱你森林无边\n','我爱你群山巍峨\n','我爱你淙淙的小河\n','荡着清波从我的梦中流过\n','我爱你，中国\n','我爱你，中国\n','我要把美好的青春献给你\n','我的母亲，我的祖国！']（4）write()方法write()方法可以将指定字符串写入文件。7.1读写文本文件【例7-5】创建文件，写入指定字符串In[1]:str1='Thisistheappendingtext.'

f1=open('sample.txt','x')

f1.write(str1)

f1.close()（5）writelines()方法writelines()方法可以将一个完全由字符串组成的列表写入到文件中。7.1读写文本文件【例7-6】In[1]:f1=open('sample2.txt','w')

list1=['众鸟高飞尽，',\

'孤云独去闲。',\

'相看两不厌，',\

'只有敬亭山。']

f1.writelines(list1)

f1.close()（6）seek()方法seek()方法可以用来定位当前文件操作的指针位置，基本格式为：<文件对象名>.seek(<offset>,<whence>)其中：<offset>表示从whence位置增加的量。<whence>表示参考位置，默认值为0，即文件起始位置，1代表当前位置，2代表文件结尾。7.1读写文本文件【例7-7】改变文件当前操作位置In[1]:f1=open('sample.txt','r')

f1.seek(8)#定位到起始位置后的第8个字符

str2=f1.read(3)#从定位到的位置开始读取3个字符

print(str2)

f1.close()Out[1]:the4、with语句在前面的例子中，每次文件操作完成后，都需要使用close()方法关闭文件以释放资源。其实，在文件操作中还可以使用Python提供的with关键字，它的好处是无需再使用close()方法关闭文件，即使在文件处理中发生异常也可以。7.1读写文本文件【例7-8】In[1]:withopen('sample2.txt','r')asf2:

str2=f2.read()

print(str2)Out[1]:众鸟高飞尽，孤云独去闲。相看两不厌，只有敬亭山。02读写CSV文件CSV文件是表格处理软件和数据库常见的导入导出格式，在数据分析处理中有着广泛的应用。CSV文件属于文本文件，其数据都是以文本形式存储的。CSV是Comma-SeparatedValues的缩写，也就是说，此类文件一般使用英文半角逗号作为分隔符。文件中的每一行是一条记录，行与行之间用换行符分隔。在Python中，可以使用csv标准模块来读取和操作CSV文件。1、打开和读取CSV文件可以使用open()函数打开CSV文件，只是注意需要将newline参数设置为空白字符串。在打开文件后，可以使用csv模块的reader()函数读取文件内容，其返回值是一个_csv.reader对象。采用for循环遍历该对象，即可读取文件中的每一条记录，每条记录都是一个列表。7.2读写CSV文件【例7-9】In[1]:importcsv

withopen('HW.csv','r',newline='')ascsvfile_1:

rd=csv.reader(csvfile_1)

forrecordinrd:

print(record)Out[1]:['id','height','weight']['1001','172','65']['1002','156','50']['1003','183','80']2、写入CSV文件可以使用csv模块的writer()函数返回一个_csv.writer类型的对象，再利用其writerow()方法将一条记录写入文件。参数newline用于控制文件写入模式下的换行符处理，换行符可以是不同的字符，例如\n（LF，Unix风格）或\r\n（CRLF，Windows风格）。可以如下取值：None：使用系统默认的换行符模式。''：禁用换行符转换，保持原始换行符不变。'\n'：强制使用LF（\n）作为换行符，无论当前操作系统是什么。7.2读写CSV文件【例7-10】In[1]:importcsv

str1=['1004',165,55]

str2=['1005',157,75]

withopen('HW.csv','a',newline='')ascsvfile1:

wt=csv.writer(csvfile1)

wt.writerow(str1)

wt.writerow(str2)如果想一次性写入多条记录，需要使用writerows()方法。7.2读写CSV文件【例7-11】In[1]:importcsv

str1=[['1006',135,30],['1007',163,45]]

withopen('HW.csv','a',newline='')ascsvfile1:

wt=csv.writer(csvfile1)

wt.writerows(str1)03读写JSON文件JSON(JavaScriptObjectNotation)是用JavaScript语法来描述数据结构的一种轻量级的数据交换格式，易于人类阅读和编写，也易于机器解析和生成，且适用于不同的编程语言。JSON格式主要包括数组和对象两种。数组格式使用一对中括号（[]）包装，元素之间用逗号间隔，例如：[35,45,21,44]，数组格式在Python中被解析为列表；对象格式使用一对花括号（{}）包装，每个对象成员由键值对表示，用冒号（:）分隔，而对象成员之间则用逗号（,）分隔，例如：{ “id”:[“1001”,“1002”,“1003”,“1004”,“1005”], “Chinese”:[90,83,87,95,69], “Math”:[99,70,89,97,85]}对象格式在Python中被解析为字典。1、序列化序列化（serialization）是指将数据和对象转换成可存储或网络传输格式的过程，一般为JSON或XML格式。在Python中，可以使用json标准模块中的dumps()方法对数据进行序列化，转换成JSON格式。其基本格式为：json.dumps(<对象>,sort_keys=False,indent=None)其中：<对象>可以是Python的列表或字典类型sort_keys参数可以对字典数据按照keys排序，默认是不排序indent参数可以给序列化后的数据增加缩进7.3读写JSON文件7.3读写JSON文件【例7-12】序列化In[1]:importjson

list1=[1,3,'abc']dict1={'score':[95,84,87],'id':['1001','1003','1002']}

json1=json.dumps(list1)

print(json1)Out[1]:[1,3,"abc"]In[2]:json2=json.dumps(dict1)

print(json2)Out[2]:{"score":[95,84,87],"id":["1001","1003","1002"]}7.3读写JSON文件【例7-12续】序列化In[3]:json3=json.dumps(dict1,sort_keys=True,indent=2)

print(json3)Out[3]:{"id":["1001","1003","1002"],"score":[95,84,87]}dumps()方法还有一个变体，即dump()方法。它也可以进行数据序列化，只不过会将结果输出到一个文件里。程序运行后，会将dict1字典数据序列化，并写入默认路径下的serial.json文件中。7.3读写JSON文件【例7-13】In[1]:importjson

dict1={'id':['1001','1002','1003'],'score':[95,87,84]}

withopen('serial.json','x')ass:#x为写模式

json.dump(dict1,s,indent=3)#文件内容见左图2、反序列化反序列化（deserialization）是指将JSON或XML格式数据转换成Python数据类型的过程。可以使用json标准模块中的loads()方法进行反序列化，将JSON数据读取出来。其基本格式为：json对象.loads(<JSON格式的数据>)7.3读写JSON文件【例7-14】In[1]:importjson

dict_loads=json.loads(json2)

dict_loadsOut[1]:{'id':['1001','1002','1003'],'score':[95,87,84]}loads(方法也有一个变体，即load()方法，它可以从JSON文件里读取数据进行反序列化操作。7.3读写JSON文件【例7-15】In[1]:importjson

withopen('serial.json','r')ass:

deserial=json.load(s)

print(deserial)Out[1]:{'id':['1001','1002','1003'],'score':[95,87,84]}04操作文件和文件夹Python的os标准库是与操作系统交互的一个接口，其中包括资源管理、路径管理、命令行操作、流程管理、硬件环境参数获取等功能在内的可调用函数。可以通过importos的方式导入os库。请不要使用“fromosimport*”这种方式导入os库，因为os库中包含一些与Python内置函数同名的函数，比如open()函数，这种导入方式会造成混乱。1、getcwd()函数和chdir()函数getcwd()函数和chdir()函数的功能分别是返回、修改当前工作目录。如果修改的目录不存在，会返回FileNotFoundError错误。7.4操作文件和文件夹【例7-16】In[1]:importos

os.getcwd()Out[1]:'C:\\Python3'In[2]:os.chdir('d:\python39')

os.getcwd()Out[2]:'d:\\python39'2、mkdir()函数和makedirs()函数mkdir()函数的功能是创建单级目录，可以采用相对路径或绝对路径，一般采用相对路径。如果当前目录已存在，会返回FileExistsError错误；如果给出的路径不存在，则返回FileNotFoundError错误。mkdir()函数只能创建一层目录，如果要创建多层目录，需要使用makedirs()函数。如果当前目录已存在，也会返回FileExistsError错误。如果将其exist_ok参数设置为True，则会忽略这个错误。7.4操作文件和文件夹【例7-17】In[1]:importos

os.mkdir('test')In[2]:os.makedirs('level1\level2\leaf')3、listdir()listdir()函数的功能是以列表形式返回某个路径下所有文件夹和文件的名称，这对于批量读取多个数据文件的任务非常有用。如例7-18中，其返回结果表示D:\python39这个路径下有level1和test两个文件夹和一个名为sample.txt文件。7.4操作文件和文件夹【例7-18】In[1]:importos

os.listdir('D:\python39')Out[1]:['level1','sample.txt','test']4、rename()rename(