为什么文件操作在Python中很重要？

文件操作是编程中最基础也是最重要的技能之一。无论是处理数据、保存配置、记录日志还是进行文件转换，Python都提供了强大而简单的文件处理功能。

Python使用内置的open()函数来处理文件操作，配合不同的模式参数，可以实现文件的读取、写入、追加等多种功能。

使用open()函数打开文件

Python使用open()函数打开文件，该函数返回一个文件对象，通过这个对象可以执行各种文件操作。

基本语法

file_object = open(file_path, mode)

参数说明

• file_path: 文件的路径（相对或绝对路径）
• mode: 打开文件的模式（默认为'r'，只读模式）

示例：打开文件

# 打开一个文本文件
file = open('example.txt', 'r')

文件打开模式详解

不同的模式参数决定了文件如何被打开以及可以执行哪些操作：

组合模式示例

• 'rb': 以二进制只读模式打开文件
• 'w+': 以读写模式打开文件（覆盖原有内容）
• 'a+': 以读写模式打开文件（在文件末尾添加内容）

使用with语句管理文件

使用with语句打开文件是Python中的最佳实践，它可以自动处理文件的关闭操作，即使在发生异常时也能确保文件被正确关闭。

基本语法

with open(file_path, mode) as file_object:
    # 在此代码块中操作文件
    # 文件会在代码块结束后自动关闭

示例：安全地打开文件

# 使用with语句打开文件
with open('example.txt', 'r') as file:
    content = file.read()
    print(content)
# 文件已自动关闭

读取文件内容

Python提供了多种方法来读取文件内容，根据需求选择合适的方法：

1. read()方法 - 读取整个文件

with open('example.txt', 'r') as file:
    content = file.read()
    print(content)

2. readline()方法 - 逐行读取

with open('example.txt', 'r') as file:
    line = file.readline()
    while line:
        print(line, end='')
        line = file.readline()

3. readlines()方法 - 读取所有行到列表

with open('example.txt', 'r') as file:
    lines = file.readlines()
    for line in lines:
        print(line, end='')

4. 直接迭代文件对象

with open('example.txt', 'r') as file:
    for line in file:
        print(line, end='')

写入文件内容

使用写入模式（'w'）或追加模式（'a'）可以向文件中写入内容：

1. write()方法 - 写入字符串

# 写入模式（覆盖原有内容）
with open('output.txt', 'w') as file:
    file.write("Hello, World!\n")
    file.write("This is a new line.\n")
    
# 追加模式（添加到文件末尾）
with open('output.txt', 'a') as file:
    file.write("This line is appended.\n")

2. writelines()方法 - 写入字符串列表

lines = ["First line\n", "Second line\n", "Third line\n"]

with open('output.txt', 'w') as file:
    file.writelines(lines)

文件操作最佳实践

• 总是使用with语句来确保文件被正确关闭
• 处理文件路径时使用os.path模块以确保跨平台兼容性
• 处理文本文件时指定编码（如encoding='utf-8'）
• 在写入文件前检查目录是否存在，避免FileNotFoundError
• 处理大文件时使用逐行读取，避免内存不足
• 使用try-except块处理文件操作中的异常

带异常处理的文件操作示例

try:
    with open('example.txt', 'r', encoding='utf-8') as file:
        for line in file:
            print(line, end='')
except FileNotFoundError:
    print("错误：文件未找到！")
except PermissionError:
    print("错误：没有文件访问权限！")
except Exception as e:
    print(f"发生未知错误：{e}")

完整示例：文件操作流程

下面是一个完整的文件操作示例，展示了从读取到写入的完整流程：

# 读取源文件内容
source_file = 'source.txt'
destination_file = 'destination.txt'

try:
    # 读取源文件
    with open(source_file, 'r', encoding='utf-8') as src:
        lines = src.readlines()
    
    # 处理内容：转换为大写
    processed_lines = [line.upper() for line in lines]
    
    # 写入目标文件
    with open(destination_file, 'w', encoding='utf-8') as dest:
        dest.writelines(processed_lines)
    
    print("文件处理完成！")
    
except FileNotFoundError:
    print(f"错误：文件 {source_file} 未找到！")
except Exception as e:
    print(f"处理文件时出错：{e}")