文件读写

读写文件是最常见的IO操作。Python内置了读写文件的函数，用法和C是兼容的。

读写文件前，我们先必须了解一下，在磁盘上读写文件的功能都是由操作系统提供的，现代操作系统不允许普通的程序直接操作磁盘，所以，读写文件就是请求操作系统打开一个文件对象（通常称为文件描述符），然后，通过操作系统提供的接口从这个文件对象中读取数据（读文件），或者把数据写入这个文件对象（写文件）。

读文件

要以读文件的模式打开一个文件对象，使用Python内置的 open() 函数，传入文件名和标示符：

>>> f = open('Usersmichael/test.txt', 'r')

标示符'r'表示读，这样，我们就成功地打开了一个文件。

如果文件不存在， open() 函数就会抛出一个 IOError 的错误，并且给出错误码和详细的信息告诉你文件不存在：

>>> f=open('Usersmichael/notfound.txt', 'r')

Traceback (most recent call last):

File "<stdin>", line 1, in <module>

IOError: [Errno 2] No such file or directory: 'Usersmichael/notfound.txt'

如果文件打开成功，接下来，调用 read() 方法可以一次读取文件的全部内容，Python把内容读到内存，用一个 str 对象表示：

>>> f.read()

'Hello, world!'

最后一步是调用 close() 方法关闭文件。文件使用完毕后必须关闭，因为文件对象会占用操作系统的资源，并且操作系统同一时间能打开的文件数量也是有限的：

>>> f.close()

由于文件读写时都有可能产生 IOError ，一旦出错，后面的 f.close() 就不会调用。所以，为了保证无论是否出错都能正确地关闭文件，我们可以使用 try … finally 来实现：

try:

f = open('pathto/file', 'r')

print f.read()

finally:

if f:

f.close()

但是每次都这么写实在太繁琐，所以，Python引入了 with 语句来自动帮我们调用 close() 方法：

with open('pathto/file', 'r') as f:

print f.read()

这和前面的 try … finally 是一样的，但是代码更佳简洁，并且不必调用 f.close() 方法。

调用 read() 会一次性读取文件的全部内容，如果文件有10G，内存就爆了，所以，要保险起见，可以反复调用 read(size) 方法，每次最多读取size个字节的内容。另外，调用 readline() 可以每次读取一行内容，调用 readlines() 一次读取所有内容并按行返回 list 。因此，要根据需要决定怎么调用。

如果文件很小， read() 一次性读取最方便；如果不能确定文件大小，反复调用 read(size) 比较保险；如果是配置文件，调用 readlines() 最方便：

for line in f.readlines():

print(line.strip()) # 把末尾的'\n'删掉

file-like Object

像 open() 函数返回的这种有个 read() 方法的对象，在Python中统称为file-like Object。除了file外，还可以是内存的字节流，网络流，自定义流等等。file-like Object不要求从特定类继承，只要写个 read() 方法就行。

StringIO 就是在内存中创建的file-like Object，常用作临时缓冲。

二进制文件

前面讲的默认都是读取文本文件，并且是ASCII编码的文本文件。要读取二进制文件，比如图片、视频等等，用 'rb' 模式打开文件即可：

>>> f = open('Usersmichael/test.jpg', 'rb')

>>> f.read()

'\xff\xd8\xff\xe1\x00\x18Exif\x00\x00…' # 十六进制表示的字节

字符编码

要读取非ASCII编码的文本文件，就必须以二进制模式打开，再解码。比如GBK编码的文件：

>>> f = open('Usersmichael/gbk.txt', 'rb')

>>> u = f.read().decode('gbk')

>>> u

u'\u6d4b\u8bd5'

>>> print u

测试

如果每次都这么手动转换编码嫌麻烦（写程序怕麻烦是好事，不怕麻烦就会写出又长又难懂又没法维护的代码），Python还提供了一个 codecs 模块帮我们在读文件时自动转换编码，直接读出unicode：

import codecs

with codecs.open('Usersmichael/gbk.txt', 'r', 'gbk') as f:

f.read() # u'\u6d4b\u8bd5'

写文件

写文件和读文件是一样的，唯一区别是调用 open() 函数时，传入标识符 'w' 或者 'wb' 表示写文本文件或写二进制文件：

>>> f = open('Usersmichael/test.txt', 'w')

>>> f.write('Hello, world!')

>>> f.close()

你可以反复调用 write() 来写入文件，但是务必要调用 f.close() 来关闭文件。当我们写文件时，操作系统往往不会立刻把数据写入磁盘，而是放到内存缓存起来，空闲的时候再慢慢写入。只有调用 close() 方法时，操作系统才保证把没有写入的数据全部写入磁盘。忘记调用 close() 的后果是数据可能只写了一部分到磁盘，剩下的丢失了。所以，还是用 with 语句来得保险：

with open('Usersmichael/test.txt', 'w') as f:

f.write('Hello, world!')

要写入特定编码的文本文件，请效仿 codecs 的示例，写入unicode，由 codecs 自动转换成指定编码。

小结

在Python中，文件读写是通过 open() 函数打开的文件对象完成的。使用 with 语句操作文件IO是个好习惯。