Python常用库 ( 3 ) - 文件模块

一、文件路径相关(os.path)

路径相关的操作主要在os.path库。

1.1 判断文件、目录是否存在

1. os.path.exists: 判断文件/目录是否存在

>>> import os
>>> print os.path.exists.__doc__
Test whether a path exists.  Returns False for broken symbolic links

# build目录
>>> os.path.exists("build")
True
# 1.txt文件
>>> os.path.exists("1.txt")
True

2. os.path.isdir: 判断是否是目录

>>> os.path.isdir("build")
True
>>> os.path.isdir("1.txt")
False

3. os.path.isfile: 判断是否是文件

>>> os.path.isfile("build")
False
>>> os.path.isfile("1.txt")
True

4. os.path.islink: 判断是否是软连

$ ln -s 1.txt v.txt

>>> os.path.islink("1.txt")
False
>>> os.path.islink("v.txt")
True

1.2 获取路径、目录、文件名

1. os.path.abspath: 获取所在文件的绝对路径

>>> os.path.abspath("1.txt")
'/Users/peng/workspace/python/demo/1.txt'

2. os.path.dirname: 获取目录

>>> os.path.dirname(os.path.abspath("1.txt"))
'/Users/peng/workspace/python/demo'

3. os.path.basename: 获取文件名

>>> os.path.basename(os.path.abspath("1.txt"))
'1.txt'

4. os.path.isabs: 是否是绝对路径

>>> os.path.isabs("1.txt")
False
>>> os.path.isabs("/Users/peng/workspace/python/demo/1.txt")
True

5. os.path.walk(): 遍历路径

1.3 路径处理

1. os.path.split: 切分路径

>>> os.path.split(os.path.abspath("1.txt"))
('/Users/peng/workspace/python/demo', '1.txt')

2. os.path.splitext:

>>> os.path.splitext(os.path.abspath("1.txt"))
('/Users/peng/workspace/python/demo/1', '.txt')

3. os.path.join: 合并路径

>>> os.path.join("/Users/peng/workspace/python/demo", "1.txt")
'/Users/peng/workspace/python/demo/1.txt'

二、操作文件目录(os)

本章节主要描述文件的创建、移动、拷贝、删除等操作。

2.1 添加/删除目录

1. 创建目录

• os.mkdir: 创建目录
• os.makedirs: 递归创建目录

>>> print os.mkdir.__doc__
mkdir(path [, mode=0777])

>>> os.mkdir("test")
# 递归创建时会抛异常
>>> os.mkdir("testa/testb")
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
OSError: [Errno 2] No such file or directory: 

递归创建目录

'testa/testb'
# 递归创建目录
>>> os.makedirs("testa/testb")

2. 删除目录

• os.rmdir: 删除单个目录
• os.removedirs: 递归删除目录
• os.remove: 删除文件

$ touch 1.md
>>> os.rmdir("test")
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
OSError: [Errno 66] Directory not empty: 'test'

$ rm 1.md
>>> os.rmdir("test")

# 递归删除目录
>>> os.removedirs("testa/testb")

# 删除文件
>>> os.remove("1.md")
>>> os.remove("1.md")
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
OSError: [Errno 2] No such file or directory: '1.md'

2.2 获取目录

1. os.listdir: 列出目录下的文件

>>> os.listdir("./test")
['1.md', 'folder']

2. os.getcwd: 获取当前工作目录

• os.getcwd: 获取当前工作目录
• os.chdir：切换工作目录

>>> print os.getcwd.__doc__
getcwd() -> path

>>> os.getcwd()
'/Users/peng/workspace/python/demo'

>>> os.chdir("./test")
>>> print os.getcwd()
/Users/peng/workspace/python/demo/test

2.3 重命名

1. os.rename: 获取当前工作目录

>>> print os.rename.__doc__
rename(old, new)

Rename a file or directory.

>>> os.rename("1.md", "2.md")
>>> os.rename("1.md", "2.md")
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
OSError: [Errno 2] No such file or directory

三、读写文件操作

python内置文件相关操作，本章节主要描述对文件的读写操作。

3.1 操作流程

操作文件分为3个步骤：1. 打开文件 - 2. 读写文件 - 3. 关闭文件句柄

3.1.1 打开文件

调用open()函数打开文件并返回一个file对象

>>> print open.__doc__
open(name[, mode[, buffering]]) -> file object

Open a file using the file() type, returns a file object.  This is the
preferred way to open a file.  See file.__doc__ for further information

# Py3中第三个参数encoding可以指定文件编码。
f = open("1.txt", "r")

# 打印文件名
>>> print(f.name)
1.txt
# 打印文件对象是否已经关闭
>>> print(f.closed)
False
# 打印打开模式
>>> print(f.mode)
r

常用模式说明

mode	说明
b	二进制模式。
+	打开一个文件进行更新(可读可写)。
r	以只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。这是默认模式。
r+	打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。
w	打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
w+	打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
a	打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。
a+	打开一个文件用于读写。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。文件打开时会是追加模式。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。

3.1.2 读写文件

调用read()或write()等方法读写文件

>>> print file.read.__doc__
read([size]) -> read at most size bytes, returned as a string.

If the size argument is negative or omitted, read until EOF is reached.
Notice that when in non-blocking mode, less data than what was requested
may be returned, even if no size parameter was given.

f.read()

read函数接收一个读取的字节数，如果不指定默认读取到结束符为止。

3.1.3 关闭句柄

f.close()

操作使用完后需要手动调用close()方法，Python里引入with语句可以在with代码块作用域结束后自动关闭文件，如：

with open("1.txt", "r") as f:
    t = f.read()
    print(t)

print(f.closed)

# Output:
The Zen of Python, by Tim Peters

Beautiful is better than ugly.
Explicit is better than implicit.
Simple is better than complex.
...
Namespaces are one honking great idea -- let's do more of those!
True

3.2 文件读取

常用的读取函数有：

• read() 默认读取整个文本内容
• readline() 读取一行内容
• readlines() 读取整个文件行返回到list中，相当于调用readline()直到EOF，并将结果放在list中。

调用readline读取

通过readlines可以看到每一行即便看起来是空白行，其实也是有空白字符\n，所以可以用if not t来判断是否读取到文件尾。

f = open("1.txt", "r")
while True:
    t = f.readline()
    print(t)
    if not t:
        break

f.close()

# Output:
The Zen of Python, by Tim Peters
...

调用readlines读取

可方便对读取到的每行内容做数据处理，省去读取整个文本后在切割的过程。可以看到输出的行尾都有换行符。可以批量去除：[l.strip() for l in t]

import json

f = open("1.txt", "r")
t = f.readlines()
print(json.dumps(t))


f.close()

# output:
[
    "The Zen of Python, by Tim Peters\n",
    "\n",
    "Beautiful is better than ugly.\n",
    "Explicit is better than implicit.\n",
    "Simple is better than complex.\n"
]

3.3 文件写入

写入主要有write()和writelines()方法。熟悉前面文件的操作流程和打开方式后，写入就比较好理解了。常用的写入模式（w、a+）

通过write写入

f = open("x.txt", "a+")

while True:
    s = input("Pls input something:")
    f.write(s)
    f.flush()

f.close()

通过writelines写入

f3 = open("3.txt", "w")
f3.writelines(t)
f3.close()

3.4 其他方法

3.4.1 truncate()

>>> print file.truncate.__doc__
truncate([size]) -> None.  Truncate the file to at most size bytes.

Size defaults to the current file position, as returned by tell().

用于清空文本内容或者只保留前N个字符。

f = open("1.txt", "r+")
# 只保留前10个字符，不传则清空了文本内容
f.truncate(10)
f.close()

3.4.2 tell() 和 seek()

tell() -> current file position, an integer (may be a long integer).用于返回文件指针所在的位置。

seek(offset[, whence]) -> None. Move to new file position.用于移动文件指针。

比如在行一行处理大文件时，可能前面N行已经处理成功，记录一下此时的文件位置，下次启动时可以直接移动文件指针接着继续处理。

读取2行后打印文件位置，并继续读取一行：

f = open("1.txt", "r+")

f.readline()
f.readline()
print(f.tell())
print(f.readline())

f.close()

# Output:
34
Beautiful is better than ugly.

直接移动文件指针到34的位置读取一行。可以看到输出内容是一致。

f = open("1.txt", "r+")

f.seek(34)
print(f.readline())

f.close()

# Output:
Beautiful is better than ugly.

3.4.3 flush()

flush() -> None. Flush the internal I/O buffer.