【自动化】Python 文件管理

一、文件操作

1.1、计算机文件

• 在计算机系统中，以硬盘为载体存储在计算机上的信息集合成为文件。文件可以是文本文档、图片、声音、程序等多种类型。在编程时经常要对文件进行读写操作，从程序员的视角可以把文件理解为是连续的字节序列，进行数据传出需要使用字节流，字节流可以是由单个字节或大块数据组成。文件类型通常分为文本文件和二进制文件。

• 对文件进行操作在Python中分为3个步骤，首先要打开文件，然后是对文件进行读写操作，最后需要关闭文件。

1.2、文件读写模块

1.3、文件的创建

1.3.1、使用 open 函数

• Python内置了一个名为open的函数，它可以用于创建、打开和修改文件。

file = open("file01.txt", "w")
file.close()

• 使用“file01.txt”作为文件名，并使用“w”作为访问模式。其中，“w”代表写入模式，它会创建一个新文件，并允许写入内容。

1.3.2、使用 with 关键字

• 在使用open函数创建文件时，我们需要手动关闭文件，以确保资源得到释放。为了简化这个过程，Python提供了一个更好的方式，即使用with关键字，这样就不必执行关闭操作了。示例如下：

with open("file02.txt", "w") as file:
    # 在这里进行文件操作
    pass

1.4、读文件

• 如果想要获取文件数据，可以使用带有读权限的方式打开文件。

• 在系统中打开file01文件，在此文件中添加数据：

  • nihao01

  • nihao02

  • nihao03

1.4.1、open()方式的使用

• 要想读取一个文件的内容，首先需要打开此文件，还是要用到open()函数，如以下语句：

file = open("file01.txt", "r") # r表示以读的方式进行文件读取操作,但文件要存在
file.close()

• 备注：

  • 如果文件不存在，无法以”r“的方式读取文件，可以用”w+“的方式读文件，表示读写方式打开

1.4.2、read()方式读取文件内容

• read()方式用于读取整个文件的内容，并将其存储为一个字符串。例如，要读取取名为”file01.txt“的文件的所有内容，可以使用以下代码：

file = open("file01.txt", "r")
content = file.read()
print(content)
file.close()

1.4.3、结合 with 语句读取文件内容

with open("file01.txt", "r") as file:
    content = file.read()
    print(content)

1.4.4、readlines()方法

• readlines()方法用于读取整个文件的内容，并将其存储为一个列表，列表中的每个元素表示文件中的一行。例如，要读取名为“file01.txt”的文件的所有内容，可以使用以下代码：

• 提前手动在要读取的文件中添加以下内容:

  • nihao01

  • nihao02

  • nihao03

file = open("file01.txt", "r")
lines = file.readlines()
for line in lines:
    print(line)
file.close()

• 执行结果

  • nihao01

    nihao02

    nihao03

1.4.5、readline()方法

• readline()方法用于读取文件的一行内容，并将其存储为一个字符串。每次调用readline()方法会读取文件中的下一行内容。例如，要读取名为“file01.txt”的文件的第一行内容，可以使用以下代码：

file = open("file01.txt", "r")
line = file.readline()
print("输出第一行")
print(line)
​
print("输出第二行")
line = file.readline()
print(line)
file.close()

• 执行结果

  • 输出第一行 nihao01

    输出第二行 nihao02

1.5、写文件

1.5.1、写入文件时的不同模式

• 覆盖模式（“w”）：打开文件并将内容写入文件，如果文件存在，则覆盖原有内容。如果文件不存在则创建一个新的文件。

• 追加模式（“-a”）：打开文件并将内容写入文件，如果文件存在，则在文件末尾追加内容。如果文件不存在则创建一个新的文件。

• 读写模式（“r+”）：打开文件供读取和写入，如果文件存在，则覆盖原有内容。如果文件不存在，将抛出 FileNotFondError 异常。

1.5.2、写入字符串数

• 写入字符串数据

with open("file.txt", "w") as file:
    file.write("nihao,zhangsan\n")
    file.write("nihao,lisi")
file.close()

1.5.3、写入字节数据

• 使用 write() 方法将字节数据写入文件。

• 可以使用 encode() 方法将字符串转换为字节数据进行写入。

• 写入字节数据

with open("file.txt", "wb") as file:
    content = "Hello, World!\n"
    file.write(content.encode("utf-8"))
file.close()

1.5.4、wirtelines()

• 该函数元素为列表，因此在使用该函数时，列表中的元素最后需要加入换行符"\n"，否则得到的将是一整行结果，如下

file = open("file.txt", "w")
seq = ["111", "222", "333"]
file.writelines(seq)
file.close()

• 文件内容：

  • 111222333

• 如果需要让每个列表元素单独一行，需要加"\n"：seq = ["111", "222", "333"]

1.6、重命名文件

• 语法

  • os.rename(要重命名的文件/文件夹,新的文件/文件夹)

import os
os.rename("file.txt", "file01.txt")  # 目标文件不能存在否则报错

1.7、Python中的seek函数

• 在Python中，文件操作是一项重要的任务。我们常常需要读取、写入或者修改文件的内容。在处理文件时，我们常常需要定位到文件的某个位置进行操作，这时就需要使用到sekk函数。

• seek函数是Python的内建函数，它用于改变当前读写位置。函数的定义如下：

• file.seek(offset, whence)

• 其中：

  • file：指的是文件

  • offset：将光标向前移动 n 个位置

  • whence：光标远点，一般参数为0，1，2

    • 0-将开头作为光标原点

    • 1-将当前作为光标原点

    • 2-将末尾作为光标原点

1.7.1、准备一个文件

# 打开一个文件并指定文件路径
file_path = "file.txt"

# 使用 w 模式打开文件,以便写入数据
with open(file_path, "w", encoding="utf-8") as file:
    # 向文件写入示例数据
    file.write("这是第一行\n")
    file.write("这是第二行\n")
    file.write("这是第三行\n")
    file.write("这是第四行\n")
    file.write("这是第五行\n")
file.close()

1.7.2、seek函数应用举例

• 示例1：读取文件前两个字

# 打开一个文件并指定文件路径
file_path = "file.txt"

# 1 读取前两个字符

with open(file_path, "r") as file:
    data = file.read(2)
print("读取前两个字符:", data)
file.close()

• 执行结果：

  • 读取前两个字符: 这是

• 示例2：使用 seek() 将文件指针移动到第 2 个汉字字符的位置（索引 2, 1个汉字占 2 个位置）

file_path = "file.txt"
with open(file_path, "r") as file:
    file.seek(2)
    data = file.read(3)
    print("再次读取三个字符:", data)
file.close()

• 执行结果：

  • 再次读取三个字符: 是第一

• 备注：

  • seek(2)：向右移两个指针（一个汉字）

  • file.read(3)：输出指针后的三个字符

• 示例3：

# 3 使用 seek() 将文件指针移动到文件末尾
file_path = "file.txt"
with open(file_path, "r") as file:
    file.seek(0, 2)
    data = file.read()
    print("读取文件末尾:", data)
file.close()

• 执行结果：

  • 读取文件末尾:

• 备注：

  • file.seek(0, 2)：将指针移动到文件末尾

  • file.read()：读取指定后所有字符

• 示例4：

# 4 使用 seek() 将文件指针移动到第二行开头（索引12）
file_path = "file.txt"
with open(file_path, "r") as file:
    file.seek(0, 0)
    file.seek(12)
    data = file.read()
    print("读取第二行及其后内容:", data)
file.close()

• 执行结果：

  • 读取第二行及其后内容：这是第二行

  • 这是第三行

  • 这是第四行

  • 这是第五行

• 备注：

  • file.seek(0, 0)：将指针移动到文件起点

  • file.seek(12)：将指针向右移动12个索引（每两个索引为一个函数）

  • data = file.read(): 读取指针后的所有字符

1.8、文件的删除

• os 模块适用于删除单个文件或空目录；shutil 模块适用于删除单个文件或非空目录；而使用外部命令删除文件(os.system(),subprocess.call())则需要慎重考虑命令的风险和安全性。

1.8.1、使用 os.remove()方法删除文件

import os
os.remove("file.txt")

1.8.2、使用 os.unlink() 方法删除文件

import os
os.unlink("file.txt")

二、目录操作

2.1、获取程序运行路径

>>> import os
>>> os.getcwd()
'C:\\Users\\Lenovo'

2.2、列出当前文件夹下所有文件和文件夹

import os
os.listdir("d:\\")
for file in os.scandir():
    print(file.name, file.is_dir())

2.3、创建单层文件夹

import os
os.mkdir("mydir")

2.4、创建多层文件夹

import os
os.makedirs("我的文件夹")
os.mkdir("第一层文件夹/第二层文件夹/第三层文件夹")

2.5、命名文件夹

• 语句

  • os.rename(要重命名的文件/文件夹, 新的文件/文件夹)

import os
os.rename("mydir","dir01")

2.6、删除文件夹

• 语句：

  • shutil.rmtree(要删除的文件夹)

import shutil
shutil.rmtree("dir01")