當程式執行時，變數是儲存資料的好方法，但變數、序列以及物件中儲存的資料是暫時的，程式結束後就會丟失，如果希望程式結束後資料仍然保持，就需要將資料儲存到檔案中。

Python 提供了內建的檔案物件，以及對檔案、目錄進行操作的內建模組，通過這些技術可以很方便地將資料儲存到檔案（如文字檔案等）中。

一、檔案的概念

在計算機中，檔案是以二進位制的方式儲存在磁碟上的。

檔案分為文字檔案和二進位制檔案。

1、文字檔案

可以使用文字編輯軟體檢視，本質上還是二進位制檔案，例如：python 的源程式。

2、二進位制檔案

儲存的內容不是給人直接閱讀的，而是提供給其他軟體使用的。例如：圖片檔案、音訊檔案、視訊檔案等等，二進位制檔案不能使用文字編輯軟體檢視。

Python 中，對檔案的操作有很多種，常見的操作包括建立、刪除、修改許可權、讀取、寫入等，這些操作可大致分為以下 2 類：

刪除、修改許可權：作用於檔案本身，屬於系統級操作。
寫入、讀取：是檔案最常用的操作，作用於檔案的內容，屬於應用級操作。

二、檔案的基本操作

1、操作檔案的步驟

檔案的應用級操作可以分為以下 3 步，每一步都需要藉助對應的函式實現：

開啟檔案：使用 open() 函式，該函式會返回一個檔案物件；

對已開啟檔案做讀/寫操作：讀取檔案內容可使用 read()、readline() 以及 readlines() 函式；向檔案中寫入內容，可以使用 write() 函式。

關閉檔案：完成對檔案的讀/寫操作之後，最後需要關閉檔案，可以使用 close() 函式。

2、開啟檔案的方式

在 Python 中，如果想要操作檔案，首先需要建立或者開啟指定的檔案，並建立一個檔案物件，而這些工作可以通過內建的 open() 函式實現。

語法如下：

• file = open(file_name [,mode='r' [,buffering=-1 [,encoding = None ]]])
• file：表示要建立的檔案物件。
• file_name：要建立或開啟檔案的檔名稱。
• mode：用於指定檔案的開啟模式。預設以只讀（r）模式開啟檔案。
• buffering：用於指定對檔案做讀寫操作時，是否使用緩衝區。
• encoding：手動設定開啟檔案時所使用的編碼格式，不同平臺的 ecoding 引數值也不同，以 Windows 為例，其預設為 cp936（實際上就是 GBK 編碼）。
  

開啟檔案的常用模式

模式	說明
r	以只讀方式開啟檔案。檔案的指標將會放在檔案的開頭，這是預設模式。如果檔案不存在，丟擲異常
w	以只寫方式開啟檔案。如果檔案存在會被覆蓋。如果檔案不存在，建立新檔案
a	以追加方式開啟檔案。如果該檔案已存在，檔案指標將會放在檔案的結尾。如果檔案不存在，建立新檔案進行寫入
r+	以讀寫方式開啟檔案。檔案的指標將會放在檔案的開頭。如果檔案不存在，丟擲異常
w+	以讀寫方式開啟檔案。如果檔案存在會被覆蓋。如果檔案不存在，建立新檔案
a+	以讀寫方式開啟檔案。如果該檔案已存在，檔案指標將會放在檔案的結尾。如果檔案不存在，建立新檔案進行寫入

檔案開啟方式

open()是否需要緩衝區

通常情況下、建議大家在使用 open() 函式時開啟緩衝區，即不需要修改 buffing 引數的值。

如果 buffing 引數的值為 0（或者 False），則表示在開啟指定檔案時不使用緩衝區；如果 buffing 引數值為大於 1 的整數，該整數用於指定緩衝區的大小（單位是位元組）；如果 buffing 引數的值為負數，則代表使用預設的緩衝區大小。

目前為止計算機記憶體的 I/O 速度仍遠遠高於計算機外設（例如鍵盤、滑鼠、硬碟等）的 I/O 速度，如果不使用緩衝區，則程式在執行 I/O 操作時，記憶體和外設就必須進行同步讀寫操作，也就是說，記憶體必須等待外設輸入（輸出）一個位元組之後，才能再次輸出（輸入）一個位元組。這意味著，記憶體中的程式大部分時間都處於等待狀態。

而如果使用緩衝區，則程式在執行輸出操作時，會先將所有資料都輸出到緩衝區中，然後繼續執行其它操作，緩衝區中的資料會有外設自行讀取處理；同樣，當程式執行輸入操作時，會先等外設將資料讀入緩衝區中，無需同外設做同步讀寫操作。

3、read 方法 —— 讀取檔案

read 方法可以一次性讀入並返回檔案的所有內容。

read() 函式的基本語法格式如下：

file.read([size])

其中，file 表示已開啟的檔案物件；size 作為一個可選引數，用於指定一次最多可讀取的字元（位元組）個數，如果省略，則預設一次性讀取所有內容。

如果忘記關閉檔案，會造成系統資源消耗，而且會影響到後續對檔案的訪問。

注意：read 方法執行後，會把檔案指標移動到檔案的末尾。

示例：

# 1. 開啟 - 檔名需要注意大小寫
file = open("README")

# 2. 讀取
text = file.read()
print(text)

# 3. 關閉
file.close()

在開發中，通常會先編寫開啟和關閉的程式碼，再編寫中間針對檔案的讀/寫操作！

4、按行讀取檔案內容

read 方法預設會把檔案的所有內容一次性讀取到記憶體。

如果檔案太大，對記憶體的佔用會非常嚴重。

readline 方法可以一次讀取一行內容，包含最後的換行符“\n”。方法執行後，會把檔案指標移動到下一行，準備再次讀取。

file.readline([size])

其中，file 為開啟的檔案物件；size 為可選引數，用於指定讀取每一行時，一次最多讀取的字元（位元組）數。

讀取大檔案的正確姿勢

# 開啟檔案
file = open("README")
while True:
  # 讀取一行內容
  text = file.readline()
  # 判斷是否讀到內容
  if not text:
    break
  # 每讀取一行的末尾已經有了一個 `\n`
  print(text,end="")
# 關閉檔案
file.close()

示例：

小檔案複製

# 1. 開啟檔案
file_read = open("README")
file_write = open("README[復件]","w")

# 2. 讀取並寫入檔案
text = file_read.read()
file_write.write(text)

# 3. 關閉檔案
file_read.close()
file_write.close()

大檔案複製

# 1. 開啟檔案
file_read = open("README")
file_write = open("README[復件]","w")

# 2. 讀取並寫入檔案
while True:
  # 每次讀取一行
  text = file_read.readline()

  # 判斷是否讀取到內容
  if not text:
    break

  file_write.write(text)

# 3. 關閉檔案
file_read.close()
file_write.close()

對於按行來讀取檔案，還有一個 readlines() 函式。

readlines() 函式用於讀取檔案中的所有行，它和呼叫不指定 size 引數的 read() 函式類似，只不過該函式返回是一個字串列表，其中每個元素為檔案中的一行內容。

和 readline() 函式一樣，readlines() 函式在讀取每一行時，會連同行尾的換行符一塊讀取。

5、檔案指標

檔案指標可以理解為一個標記，它標記從哪個位置開始讀取資料。

第一次開啟檔案時，通常檔案指標會指向檔案的開始位置，當執行了 read 方法後，檔案指標預設情況下會移動到讀取內容的末尾。

如果執行了一次 read 方法，讀取了所有內容，那麼再次呼叫 read 方法，還能夠獲得到內容嗎？

答案是不能，第一次讀取之後，檔案指標移動到了檔案末尾，再次呼叫不會讀取到任何的內容。

# 首先在 README 檔案中寫了8個1
# 1. 開啟 - 檔名需要注意大小寫
file = open("README")
# 2. 讀取
text = file.read()
print(text)
text = file.read()
print("-" * 10)
print(text)
# 3. 關閉
file.close()
#1111111
#----------
#

6、向檔案中寫入資料

Python 中的檔案物件提供了 write() 函式，可以向檔案中寫入指定內容。該函式的語法格式如下：

file.write(string)
在寫入檔案完成後，一定要呼叫 close() 函式將開啟的檔案關閉，否則寫入的內容不會儲存到檔案中。

這是因為，當我們在寫入檔案內容時，作業系統不會立刻把資料寫入磁碟，而是先快取起來，只有呼叫 close() 函式時，作業系統才會保證把沒有寫入的資料全部寫入磁碟檔案中。

寫入檔案示例：

# 開啟檔案
f = open("README","w")

f.write("hello python！\n")
f.write("今天天氣真好")

# 關閉檔案
f.close()

如果向檔案寫入資料後，不想馬上關閉檔案，也可以呼叫檔案物件提供的 flush() 函式，它可以實現將緩衝區的資料寫入檔案中。

f = open("a.txt",'w')
f.write("寫入一行新資料")
f.flush()

三、檔案/目錄的常用管理操作

在終端 / 檔案瀏覽器中可以執行常規的檔案 / 目錄管理操作，例如：建立、重新命名、刪除、改變路徑、檢視目錄內容等等。

在 Python 中，如果希望通過程式實現上述功能，需要匯入 os 模組。

1、檔案操作

方法名	說明	示例
rename	重新命名檔案	os.rename(原始檔名,目標檔名)
remove	刪除檔案	os.remove(檔名)

2、目錄操作

方法名	說明	示例
listdir	目錄列表	os.listdir(目錄名)
mkdir	建立目錄	os.mkdir(目錄名)
rmdir	刪除目錄	os.rmdir(目錄名)
getcwd	獲取當前目錄	os.getcwd()
chdir	修改工作目錄	os.chdir(目標目錄)

檔案或者目錄的操作都支援相對路徑和絕對路徑。

以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支援我們。