1.3.2 文件处理

到目前为止，所有的程序都是从控制台获取输入并将执行结果输出到控制台的，实现了与用户的交互。但控制台上只能显示有限的数据，也无法反复从程序中生成数据，一旦发生意外，所有工作成果将瞬间消失。文件处理在数据需要永久存储到文件时发挥着重要作用，通过文件处理，可以读取、写入、创建、删除和更改文件。

Python提供了内置的文件对象，以及用于对文件、目录进行操作的内置模块，通过这些可以很方便地将数据保存到文件中。

1.文件路径

在Windows上，书写路径时使用反斜线作为路径分隔符。但在OS X和Linux上，使用正斜线作为路径分隔符。如果想要程序运行在所有操作系统上，在编写程序时，就必须考虑到这两种情况。

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来使用的，没有转义特殊或不能输出的字符。原始字符串第一个引号前有字母“r”（可以大写），与普通字符串有着几乎完全相同的语法。我们只需要在文件路径字符串引号前加上r或R就可以轻松处理文件路径带来的问题了。

2.文件操作

Python中文件操作有很多种，常见的操作是对文件进行读取和写入。文件必须在打开之后才能进行操作，在操作结束之后，还应该将其关闭。因此文件操作可以分为以下3步，每一步都需要借助对应的函数实现。

●打开文件：使用内置的open()函数，该函数会返回一个文件对象。

●对已打开的文件进行读/写操作：读取文件内容，可使用read()、readline()以及readlines()函数；向文件中写入内容，可以使用write()函数。

●关闭文件：完成对文件的读/写操作之后，需要关闭文件，可以使用close()函数。

（1）打开文件

在Python中，要操作文件，首先需要创建或者打开指定的文件，并创建文件对象，而这些工作可以通过内置的open()函数完成。

●'file_name.txt'是要打开文件的名称。不仅可以指定文件名，还可以指定路径（绝对路径或相对路径）。

●'r'是文件打开模式，表示以只读的模式打开文件。open()支持更多的文件打开模式，常用的文件打开模式如表1-1所示。

（2）读取文件

Python提供了如下3种函数来实现读取文件中数据的操作。

●read()函数：逐个字节或者字符读取文件中的内容。

●readline()函数：逐行读取文件中的内容。

●readlines()函数：一次性读取文件中的多行内容。

下面通过readlines()函数读取文件R1.txt，R1.txt文件内容如下：

readlines()函数操作如下：

（3）写入文件

写入文件时，指定正确的文件打开模式非常重要，以免误删。

●w：打开文件进行写入。如果文件存在，则删除其内容。

●a：打开文件以添加数据，数据添加到文件末尾。

如果文件不存在，则在这两种模式下都会创建一个文件。以下函数用于写入文件。

●write()：将一行内容写入文件。

●writelines()：允许将字符串列表作为参数发送到文件中。

下面通过write()函数将字符串写入文件。

（4）关闭文件

前面在介绍文件操作时，一直强调打开的文件最后一定要关闭，否则会给程序的运行造成意想不到的隐患。但是，即便使用close()函数，如果在打开文件或文件操作过程中抛出了异常，则还是无法及时关闭文件。

为了更好地避免此类问题出现，Python提供了with as语句用来操作上下文管理器（Context Manager），它能够帮助我们自动分配并且释放资源，保证文件自动关闭。

有时需要同时处理两个文件，如将从一个文件中读出的内容再写入另一个文件。在这种情况下，可以按如下方式打开两个文件：