Python程序開發(fā)案例教程（第2版）課件 第9章 文件與文件路徑操作

第9章文件與文件路徑操作《Python程序開發(fā)案例教程（第2版））》學(xué)習(xí)目標(biāo)/Target

掌握文件的打開和關(guān)閉方式，能夠通過(guò)open()函數(shù)和close()方法打開和關(guān)閉文件掌握讀取文件的方式，能夠通過(guò)read()、readline()和readlines()方法從文件中讀取數(shù)據(jù)掌握寫入文件的方式，能夠通過(guò)write()、writelines()方法向文件中寫入數(shù)據(jù)掌握文件定位讀寫的方法，能夠通過(guò)tell()和seek()方法獲取和設(shè)置文件讀寫位置學(xué)習(xí)目標(biāo)/Target

掌握文件的備份和重命名操作，能夠?qū)崿F(xiàn)文件的備份和重命名操作熟悉目錄的相關(guān)操作，能夠在程序中熟練地創(chuàng)建目錄、刪除目錄、獲取目錄文件列表的操作熟悉文件路徑的相關(guān)操作，能夠在程序中熟練獲取當(dāng)前路徑、檢測(cè)路徑的有效性和拼接路徑章節(jié)概述/Summary程序中使用變量保存運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的臨時(shí)數(shù)據(jù)，然而程序一旦運(yùn)行結(jié)束，它所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也會(huì)隨之消失。那么，有沒(méi)有一種方法能夠永久保存數(shù)據(jù)呢？答案是肯定的。在計(jì)算機(jī)中，我們可以使用文件永久保存程序運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。文件在計(jì)算機(jī)中的存放位置各不相同，因此在操作文件之前，我們需要了解目錄、文件的路徑，以便能夠準(zhǔn)確地找到文件。本章將主要介紹文件的操作，并簡(jiǎn)單介紹一些與目錄、文件路徑相關(guān)的操作。目錄/Contents010203文件的打開和關(guān)閉從文件中讀取數(shù)據(jù)向文件寫入數(shù)據(jù)04文件的定位讀/寫目錄/Contents050607文件的備份與重命名目錄操作文件路徑操作08實(shí)例3：用戶登錄文件的打開和關(guān)閉9.1

先定一個(gè)小目標(biāo)！掌握文件的打開方式，能夠通過(guò)open()函數(shù)打開文件9.1.1打開文件9.1.1打開文件Python內(nèi)置的open()函數(shù)用于打開文件，該函數(shù)調(diào)用成功會(huì)返回一個(gè)文件對(duì)象。open(file,mode='r',buffering=None,encoding=None,errors=None,newline=None,closefd=True)語(yǔ)法格式file：表示接收待打開文件的名稱或路徑。encoding：表示文件的編碼格式。mode：表示文件的打開模式，常用模式有r、w、a、b、t、+。txt_data=open('txt_file.txt','r')示例打開文件9.1.1打開文件打開文件模式的說(shuō)明模式說(shuō)明r以只讀的方式打開文件，該模式為默認(rèn)打開模式，若讀取的文件不存在，則程序會(huì)報(bào)錯(cuò)w以只寫的方式打開文件，若文件不存在，則自動(dòng)創(chuàng)建文件a以追加的方式打開文件，若文件不存在，則自動(dòng)創(chuàng)建文件b以二進(jìn)制方式打開文件，不能單獨(dú)使用，需與r、w、a模式搭配使用+以更新的方式打開文件，不能單獨(dú)使用，需與r、w、a模式搭配使用9.1.1打開文件打開文件常用的文件打開模式打開模式名稱描述r/rb只讀模式以只讀的形式打開文本文件/二進(jìn)制文件，若文件不存在或無(wú)法找到，open()函數(shù)將調(diào)用失敗w/wb只寫模式以只寫的形式打開文本文件/二進(jìn)制文件，若文件已存在，則重寫文件，否則創(chuàng)建新文件a/ab追加模式以只寫的形式打開文本文件/二進(jìn)制文件，只允許在該文件末尾追加數(shù)據(jù)，若文件不存在，則創(chuàng)建新文件r+/rb+讀?。ǜ拢┠Ｊ揭宰x/寫的形式打開文本文件/二進(jìn)制文件，如果文件不存在，open()函數(shù)調(diào)用失敗w+/wb+寫入（更新）模式以讀/寫的形式創(chuàng)建文本文件/二進(jìn)制文件，若文件已存在，則重寫文件a+/ab+追加（更新）模式以讀/寫的形式打開文本/二進(jìn)制文件，但只允許在文件末尾添加數(shù)據(jù)，若文件不存在，則創(chuàng)建新文件

先定一個(gè)小目標(biāo)！掌握文件的關(guān)閉方式，能夠通過(guò)close()函數(shù)關(guān)閉文件9.1.2關(guān)閉文件9.1.2關(guān)閉文件（1）close()方法close()方法用于關(guān)閉文件，該方法沒(méi)有任何參數(shù)，直接調(diào)用即可。txt_file.close()

示例計(jì)算機(jī)中可打開的文件數(shù)量是有限的，每打開一個(gè)文件，可打開文件數(shù)量就減一；打開的文件占用系統(tǒng)資源，若打開的文件過(guò)多，會(huì)降低系統(tǒng)性能。因此，編寫程序時(shí)應(yīng)使用close()方法主動(dòng)關(guān)閉不再使用的文件。關(guān)閉文件9.1.2關(guān)閉文件（2）with語(yǔ)句當(dāng)打開與關(guān)閉之間的操作較多時(shí)，我們很容易遺漏文件關(guān)閉操作，導(dǎo)致部分?jǐn)?shù)據(jù)可能會(huì)永久丟失，為此Python引入with語(yǔ)句預(yù)定義清理操作、實(shí)現(xiàn)文件的自動(dòng)關(guān)閉。withopen('txt_file.txt','r')asf:print('我是with語(yǔ)句')示例關(guān)閉文件從文件中讀取數(shù)據(jù)9.2

先定一個(gè)小目標(biāo)！掌握讀取文件的方式，能夠通過(guò)read()、readline()和readlines()方法從文件中讀取數(shù)據(jù)9.2.1讀取文件1.read()方法9.2.1讀取文件（1）read()方法read()方法可以從指定文件中讀取指定字符數(shù)或字節(jié)數(shù)的數(shù)據(jù)。read(size=-1)語(yǔ)法格式參數(shù)size表示讀取文件中的字符數(shù)或字節(jié)數(shù)，默認(rèn)值為-1，表示讀取整個(gè)文件。若讀取的模式為文本模式，則表示讀取的字符數(shù)；若讀取的模式為二進(jìn)制模式，則表示讀取的字節(jié)數(shù)。file_obj=open('test_file.txt',mode='r')print(file_obj.read(5))#讀取五個(gè)字符的數(shù)據(jù)print('--------------------')print(file_obj.read(8))#繼續(xù)讀取五個(gè)字符的數(shù)據(jù)print('--------------------')print(file_obj.read())#讀取剩余的全部數(shù)據(jù)file_obj.close()讀取文件的示例2.readline()方法9.2.1讀取文件（2）readline()方法readline()方法用于從指定文件中讀取一行數(shù)據(jù)，保留一行數(shù)據(jù)末尾的換行符\n。readline(size=-1)語(yǔ)法格式txt_file.txt文件的內(nèi)容file_obj=open('test_file.txt',mode='r')print(file_obj.readline())#讀取一行數(shù)據(jù)print('--------------------')print(file_obj.readline())#繼續(xù)讀取一行數(shù)據(jù)file_obj.close()讀取文件的示例參數(shù)size表示讀取文件中的字符數(shù)或字節(jié)數(shù)，默認(rèn)值為-1，表示讀取整個(gè)文件。若讀取的模式為文本模式，則表示讀取的字符數(shù)；若讀取的模式為二進(jìn)制模式，則表示讀取的字節(jié)數(shù)。3.readlines()方法9.2.1讀取文件txt_file.txt文件的內(nèi)容（3）readlines()方法readlines()方法可以一次性讀取文件中的所有數(shù)據(jù)，若讀取成功返回一個(gè)列表，該列表中的一個(gè)元素對(duì)應(yīng)文件中的一行數(shù)據(jù)。readlines(hint=-1)語(yǔ)法格式參數(shù)hint表示要讀取文件中的行數(shù)，默認(rèn)值為-1，表示讀取整個(gè)文件數(shù)據(jù)。txt_file.txt文件的內(nèi)容file_obj=open('test_file.txt',mode='r')print(file_obj.readlines())#讀取全部數(shù)據(jù)file_obj.close()讀取文件的示例read()和readlines()方法都可以一次讀取文件中的全部數(shù)據(jù)，但因?yàn)橛?jì)算機(jī)的內(nèi)存是有限的，若文件較大，read()和readlines()的一次讀取便會(huì)耗盡系統(tǒng)內(nèi)存，所以這兩種操作都不夠安全。為了保證讀取安全，通常多次調(diào)用read()方法，并每次讀取指定的字節(jié)或字符個(gè)數(shù)。9.2.1讀取文件讀取文件

先定一個(gè)小目標(biāo)！根據(jù)任務(wù)分析實(shí)現(xiàn)實(shí)例1：身份證歸屬地查詢9.2.2實(shí)例1：身份證歸屬地查詢我國(guó)的身份證號(hào)碼由十七位數(shù)字本體碼和一位數(shù)字校驗(yàn)碼組成，其中前六位數(shù)字表示地址碼。地址碼標(biāo)識(shí)編碼對(duì)象常住戶口所在縣的行政區(qū)劃代碼，通過(guò)身份證號(hào)碼的前六位便可以確定持有人的常住戶口所在縣。現(xiàn)有一份保存了身份證地址碼的文件“身份證碼值對(duì)照表.txt”，該文件的內(nèi)容如圖所示。9.2.2實(shí)例1：身份證歸屬地查詢本實(shí)例要求編寫程序，從“身份證碼值對(duì)照表.txt”文件中讀取身份證地址碼，實(shí)現(xiàn)根據(jù)身份證地址碼和身份證號(hào)碼查詢居民常住戶口所在縣的功能。使用列表保存價(jià)格信息。定義空列表用于保存用戶選購(gòu)商品的價(jià)格。接收輸入的最大價(jià)格和最小價(jià)格。從價(jià)格列表中獲取每個(gè)商品價(jià)格。判斷商品價(jià)格區(qū)間。將商品價(jià)格進(jìn)行排序。實(shí)現(xiàn)思路9.2.2實(shí)例1：身份證歸屬地查詢?cè)贑hapter09項(xiàng)目中創(chuàng)建01_search.py文件。在01_search.py中編寫代碼。運(yùn)行01_search.py文件。實(shí)現(xiàn)步驟9.2.2實(shí)例1：身份證歸屬地查詢向文件寫入數(shù)據(jù)9.3

先定一個(gè)小目標(biāo)！掌握寫入文件的方式，能夠通過(guò)write()、writelines()方法向文件中寫入數(shù)據(jù)9.3.1寫入文件1.write()方法9.3.1寫入文件（1）write()方法write()方法用于向指定的文件中寫入數(shù)據(jù)，它需要接收一個(gè)字符串類型的參數(shù)。txt_data=open('test_file.txt',encoding='utf-8',mode='a+')print(txt_data.write('\n北宋文學(xué)家、書法家、畫家。'))txt_data.close()示例write(str)語(yǔ)法格式參數(shù)str表示要寫入文件的字符串。若數(shù)據(jù)寫入成功，則會(huì)返回本次寫入文件的字符數(shù)量。9.3.1寫入文件1.write()方法（2）writelines()方法writelines()方法用于向文件中寫入列表，列表中的每個(gè)元素必須是字符串。txt_data=open('test_file.txt',encoding='utf-8',mode='a+')txt_data.writelines(['蘇軾\n','字子瞻\n','號(hào)東坡居士'])txt_data.close()示例writelines([str])語(yǔ)法格式參數(shù)[str]表示要寫入文件的字符串列表，該列表中包含一個(gè)或多個(gè)字符串。多個(gè)字符串之間不會(huì)自動(dòng)換行，只有在字符串末尾手動(dòng)添加換行符才會(huì)實(shí)現(xiàn)換行。

先定一個(gè)小目標(biāo)！9.3.2實(shí)例2：通訊錄根據(jù)任務(wù)分析實(shí)現(xiàn)實(shí)例2：通訊錄通訊錄是存儲(chǔ)聯(lián)系人信息的名錄。本實(shí)例要求編寫通訊錄程序，該程序可接收用戶輸入的姓名、電話、QQ號(hào)碼、郵箱等信息，將這些信息保存到“通訊錄.txt”文件中，實(shí)現(xiàn)新建聯(lián)系人功能；該程序可根據(jù)用戶輸入的聯(lián)系人姓名查找聯(lián)系人，展示聯(lián)系人的姓名、電話、QQ號(hào)碼、郵箱等信息，實(shí)現(xiàn)查詢聯(lián)系人功能。9.3.2實(shí)例2：通訊錄使用列表保存價(jià)格信息。定義空列表用于保存用戶選購(gòu)商品的價(jià)格。接收輸入的最大價(jià)格和最小價(jià)格。從價(jià)格列表中獲取每個(gè)商品價(jià)格。判斷商品價(jià)格區(qū)間。將商品價(jià)格進(jìn)行排序。實(shí)現(xiàn)思路9.3.2實(shí)例2：通訊錄在Chapter09項(xiàng)目中創(chuàng)建02_address_book.py文件。在02_address_book.py中編寫代碼。運(yùn)行02_address_book.py文件。實(shí)現(xiàn)步驟9.3.2實(shí)例2：通訊錄文件的定位讀/寫9.4

先定一個(gè)小目標(biāo)！掌握文件定位讀/寫的方法，能夠通過(guò)tell()和seek()方法獲取和設(shè)置文件讀寫位置9.4文件的定位讀寫文件的定位讀寫9.4文件的定位讀/寫在文件的一次打開與關(guān)閉之間進(jìn)行的讀寫操作都是連續(xù)的，程序總是從上次讀取或?qū)懭氲奈恢美^續(xù)向下進(jìn)行讀取或?qū)懭氩僮?。?shí)際上，每個(gè)文件對(duì)象都有一個(gè)讀寫指針，用于跟蹤當(dāng)前文件讀寫的位置。Python提供了操作讀寫指針的tell()和seek()方法，用于獲取讀寫指針的位置以及修改讀寫指針的位置，便于用戶在指定的位置讀取數(shù)據(jù)或?qū)懭霐?shù)據(jù)。1.tell()方法9.4文件的定位讀/寫（1）tell()方法tell()方法用于獲取當(dāng)前讀寫指針的位置，并返回一個(gè)表示當(dāng)前位置的整數(shù)值，整數(shù)值是以字節(jié)為單位的偏移量。若值為0，則表示讀寫指針當(dāng)前位于文件開頭的位置。file=open('test_file.txt',mode='r',encoding='utf-8')print(file.tell())#獲取讀寫指針的位置file.read(7)#讀取7個(gè)字符print(file.tell())#再次獲取讀寫指針的位置file.close()示例2.seek()方法9.4文件的定位讀/寫（2）seek()方法seek()方法用于將讀寫指針移動(dòng)到指定的位置。seek(offset,whence=SEEK_SET)語(yǔ)法格式offset：表示偏移量。whence：用于指定文件的讀寫位置，該參數(shù)的取值可以為SEEK_SET或0（默認(rèn)值，在開始位置讀寫）、SEEK_CUR或1（在當(dāng)前位置讀寫）和SEEK_END或2（在末尾位置讀寫）。file=open('test_file.txt',mode='r',encoding='utf-8')#將讀寫指針移動(dòng)到文件開頭偏移15個(gè)字節(jié)的位置file.seek(15,0)print(file.read(7))#讀取7個(gè)字符file.close()定位讀寫的示例文件的備份與重命名9.5

先定一個(gè)小目標(biāo)！9.5.1文件的備份掌握文件的備份操作，能夠?qū)崿F(xiàn)文件的備份操作文件的備份9.5.1文件的備份文件的備份即創(chuàng)建文件的副本，此項(xiàng)操作可以拆解為打開文件、關(guān)閉文件與讀寫文件的一系列操作。以當(dāng)前目錄下的文件test_file.txt為例，拆解備份該文件的完整過(guò)程，具體如下。（1）打開文件test_file.txt。（2）從該文件中讀取全部數(shù)據(jù)。（3）創(chuàng)建新文件，將數(shù)據(jù)寫入到新文件中。（4）關(guān)閉文件。文件的備份9.5.1文件的備份生成文件test_file.txt的備份文件，具體代碼如下所示。file_name="test_file.txt"source_file=open(file_name,'r',encoding='utf-8')#打開文件all_data=source_file.read()#從文件中讀取全部數(shù)據(jù)flag=file_name.split('.')new_file_name=flag[0]+"備份"+".txt"new_file=open(new_file_name,'w',encoding='utf-8')#創(chuàng)建新文件new_file.write(all_data)#向新文件中寫入數(shù)據(jù)source_file.close()#關(guān)閉源文件new_file.close()#關(guān)閉新文件

先定一個(gè)小目標(biāo)！掌握文件的重命名操作，能夠?qū)崿F(xiàn)文件的重命名操作9.5.2文件的重命名9.5.2文件的重命名文件的重命名Python的os模塊中提供了用于實(shí)現(xiàn)文件重命名功能的函數(shù)rename()，其語(yǔ)法格式如下：importosos.rename("file.txt","new_file.txt")示例rename(src,dst,*,src_dir_fd=None,dst_dir_fd=None)語(yǔ)法格式src：待重命名的文件名。dst：重命名后的文件名。需要注意的是，待重命名的文件必須已存在，否則程序運(yùn)行會(huì)報(bào)錯(cuò)。值得一提的是，文件和文件夾對(duì)操作系統(tǒng)而言都是文件，因此rename()函數(shù)也可以用于文件夾的重命名。創(chuàng)建目錄9.6

先定一個(gè)小目標(biāo)！9.6.1創(chuàng)建目錄熟悉目錄的相關(guān)操作，能夠在程序中熟練地創(chuàng)建目錄的操作創(chuàng)建目錄9.6.1創(chuàng)建目錄os模塊中的mkdir()函數(shù)用于在指定的路徑下創(chuàng)建目錄，若創(chuàng)建的目錄已經(jīng)存在，則會(huì)使程序運(yùn)行后出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)信息。os.mkdir(path,mode)語(yǔ)法格式path：表示要?jiǎng)?chuàng)建的目錄。mode：表示目錄的數(shù)字權(quán)限，該參數(shù)在Windows系統(tǒng)下可忽略。importosos.mkdir('D:\ProgramDev2\python')示例

先定一個(gè)小目標(biāo)！9.6.2刪除目錄熟悉目錄的相關(guān)操作，能夠在程序中熟練地刪除目錄的操作1.os模塊的rmdir()函數(shù)9.6.2刪除目錄os模塊中的rmdir()函數(shù)用于刪除目錄，該函數(shù)的語(yǔ)法格式如下所示。os.rmdir(path,*,dir_fd=None)語(yǔ)法格式參數(shù)path表示要?jiǎng)h除的目錄。importosos.rmdir('D:\ProgramDev2\python')示例需要注意的是，使用rmdir()函數(shù)刪除目錄之前，必須保證待刪除的目錄為空，不能包含包含文件或其他目錄，否則程序運(yùn)行會(huì)報(bào)錯(cuò)。2.shutil模塊的rmtree()函數(shù)9.6.2刪除目錄無(wú)論要?jiǎng)h除的目錄是否為空，使用shutil模塊的rmtree()函數(shù)都可以刪除指定目錄，該函數(shù)會(huì)在刪除指定的目錄時(shí)一并將該目錄中的文件全部刪除。shutil模塊中的rmtree()函數(shù)的語(yǔ)法格式如下。rmtree(path,ignore_errors=False,onerror=None)語(yǔ)法格式參數(shù)path：表示要?jiǎng)h除的目錄。ignore_errors：表示是否引發(fā)異常，若刪除的文件不存在，且ignore_errors參數(shù)的值為True，則程序不會(huì)引發(fā)異常；若刪除的文件不存在，且ignore_errors參數(shù)的值為False，則程序會(huì)引發(fā)異常。importosos.rmdir('D:\ProgramDev2\python')示例

先定一個(gè)小目標(biāo)！9.6.3獲取目錄的文件列表熟悉目錄的相關(guān)操作，能夠在程序中熟練地獲取目錄文件列表的操作獲取目錄的文件列表os模塊中的listdir()函數(shù)用于獲取文件夾下文件或文件夾名的列表，該列表以字母順序排序，其語(yǔ)法格式如下：listdir(path)語(yǔ)法格式參數(shù)path表示要獲取的目錄列表。importoscurrent_path=r"D:\Python項(xiàng)目"print(os.listdir(current_path))示例9.6.3獲取目錄的文件列表文件路徑操作9.7

先定一個(gè)小目標(biāo)！9.7.1相對(duì)路徑與絕對(duì)路徑熟悉文件路徑的相關(guān)操作，能夠在程序中判斷是否是絕對(duì)路徑以及規(guī)范化絕對(duì)路徑相對(duì)路徑和絕對(duì)路徑9.7.1相對(duì)路徑與絕對(duì)路徑相對(duì)路徑：指這個(gè)文件或目錄所在的路徑與其它文件或目錄的路徑關(guān)系，比如/home/user/file.txt；絕對(duì)路徑：指盤符開始到目標(biāo)文件或目錄位置的路徑，比如D:\Project\main.py。1.isabs()函數(shù)isabs()函數(shù)用于檢測(cè)目標(biāo)路徑是否是絕對(duì)路徑，當(dāng)目標(biāo)路徑為絕對(duì)路徑時(shí)，isabs()函數(shù)會(huì)返回True，否則返回False。下面使用isabs()函數(shù)檢測(cè)路徑是否為絕對(duì)路徑，示例代碼如下。importosprint(os.path.isabs("new_file.txt"))print(os.path.isabs("D:\Python項(xiàng)目\new_file.txt"))示例9.7.1相對(duì)路徑與絕對(duì)路徑2.abspath()函數(shù)abspath()函數(shù)用于將相對(duì)路徑規(guī)范化為絕對(duì)路徑，示例代碼如下。importosprint(os.path.abspath("new_file.txt"))示例9.7.1相對(duì)路徑與絕對(duì)路徑

先定一個(gè)小目標(biāo)！9.7.2獲取當(dāng)前路徑熟悉文件路徑的相關(guān)操作，能夠在程序中獲取當(dāng)前路徑獲取當(dāng)前路徑當(dāng)前路徑即文件、程序或目錄當(dāng)前所處的路徑。os模塊中的getcwd()函數(shù)用于獲取當(dāng)前路徑，該函數(shù)無(wú)需接收任何參數(shù)，會(huì)返回文件、程序或目錄當(dāng)前所處的路徑。例如，獲取程序當(dāng)前所處的路徑，具體代碼如下。importoscurrent_path=os.getcwd()print(current_path)示例9.7.2獲取當(dāng)前路徑

先定一個(gè)小目標(biāo)！9.7.3檢測(cè)路徑的有效性熟悉文件路徑的相關(guān)操作，能夠在程序中檢測(cè)路徑有效性檢測(cè)路徑的有效性假設(shè)當(dāng)前需要設(shè)計(jì)一個(gè)用于判斷目錄是否存在的功能：如果目錄不存在，執(zhí)行創(chuàng)建目錄操作，同時(shí)在該目錄下創(chuàng)建一個(gè)“dir_demo.txt”文件并寫入數(shù)據(jù)；如果目錄存在，提示用戶“該目錄已存在”。importosdir_path=input('請(qǐng)輸入目錄的名稱：')yes_or_no=os.path.exists(dir_path)#檢測(cè)目錄是否存在ifyes_or_noisFalse:#目錄不存在os.mkdir(dir_path)#創(chuàng)建相應(yīng)的目錄new_file=open(os.getcwd()+'\\'+dir_path+"\\"+"dir_demo.txt",'w',encoding='utf-8')new_file.write("itcast")print("寫入成功")new_file.close()else:#目錄存在print("該目錄已存在")示例9.7.3