python文件操作
# 目标
- 文件操作的作用
- 文件的基本操作
- 打开
- 读写
- 关闭
- 文件备份
- 文件和文件夹的操作
# 一、文件操作的作用
思考：什么是文件？文件操作包含什么？
答：打开、关闭、读、写、复制....
思考：文件操作的的作用是什么？
答：读取内容、写入内容、备份内容......
> 总结：文件操作的作用就是==把一些内容(数据)存储存放起来，可以让程序下一次执行的时候直接使用，而不必重新制作一份，省时省力==。
# 二、文件的基本操作
## 2.1 文件操作步骤
1. 打开文件
2. 读写等操作
3. 关闭文件
> 注意：可以只打开和关闭文件，不进行任何读写操作。
### 2.1.1打开
在python，使用open函数，可以打开一个已经存在的文件，或者创建一个新文件，语法如下：
```python
open(name, mode)
```
name：是要打开的目标文件名的字符串(可以包含文件所在的具体路径)。
mode：设置打开文件的模式(访问模式)：只读、写入、追加等。
#### 2.1.1.1 打开文件模式
| 模式 | 描述 |
| :--: | ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ |
|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。 |
|rb| 以二进制格式打开一个文件用于只读。文件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。 |
| rb+ | 以二进制格式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。 |
|wb| 以二进制格式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。 |
| wb+ | 以二进制格式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。 |
|ab| 以二进制格式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。 |
| ab+ | 以二进制格式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。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。 |
#### 2.1.1.2 快速体验
```python
f = open('test.txt', 'w')
```
> 注意：此时的 `f`是 `open`函数的文件对象。
### 2.1.2 文件对象方法
##### 2.1.2.1 写
- 语法
```python
对象对象.write('内容')
```
- 体验
```python
# 1. 打开文件
f = open('test.txt', 'w')
# 2.文件写入
f.write('hello world')
# 3. 关闭文件
f.close()
```
> 注意：
>
> 1. `w `和 `a`模式：如果文件不存在则创建该文件；如果文件存在，`w`模式先清空再写入，`a`模式直接末尾追加。
> 2. `r`模式：如果文件不存在则报错。
##### 2.1.2.2 读
- read()
```python
文件对象.read(num)
```
> num表示要从文件中读取的数据的长度（单位是字节），如果没有传入num，那么就表示读取文件中所有的数据。
- readlines()
readlines可以按照行的方式把整个文件中的内容进行一次性读取，并且返回的是一个列表，其中每一行的数据为一个元素。
```python
f = open('test.txt')
content = f.readlines()
# ['hello world\n', 'abcdefg\n', 'aaa\n', 'bbb\n', 'ccc']
print(content)
# 关闭文件
f.close()
```
- readline()
readline()一次读取一行内容。
```python
f = open('test.txt')
content = f.readline()
print(f'第一行：{content}')
content = f.readline()
print(f'第二行：{content}')
# 关闭文件
f.close()
```
##### 2.1.2.3 seek()
作用：用来移动文件指针。
语法如下：
```python
文件对象.seek(偏移量, 起始位置)
```
> 起始位置：
>
> - 0：文件开头
> - 1：当前位置
> - 2：文件结尾
### 2.1.3 关闭
```open
文件对象.close()
```
# 三、文件备份
需求：用户输入当前目录下任意文件名，程序完成对该文件的备份功能(备份文件名为xx[备份]后缀，例如：test[备份].txt)。
## 3.1 步骤
1. 接收用户输入的文件名
2. 规划备份文件名
3. 备份文件写入数据
## 3.2 代码实现
1. 接收用户输入目标文件名
```python
old_name = input('请输入您要备份的文件名：')
```
2. 规划备份文件名
2.1 提取目标文件后缀
2.2 组织备份的文件名，xx[备份]后缀
```python
# 2.1 提取文件后缀点的下标
index = old_name.rfind('.')
# print(index)# 后缀中.的下标
# print(old_name[:index])# 源文件名（无后缀）
# 2.2 组织新文件名 旧文件名 + [备份] + 后缀
new_name = old_name[:index] + '[备份]' + old_name
# 打印新文件名（带后缀）
# print(new_name)
```
3. 备份文件写入数据
3.1 打开源文件 和 备份文件
3.2 将源文件数据写入备份文件
3.3 关闭文件
```python
# 3.1 打开文件
old_f = open(old_name, 'rb')
new_f = open(new_name, 'wb')
# 3.2 将源文件数据写入备份文件
while True:
con = old_f.read(1024)
if len(con) == 0:
break
new_f.write(con)
# 3.3 关闭文件
old_f.close()
new_f.close()
```
## 3.3 思考
如果用户输入 `.txt`，这是一个无效文件，程序如何更改才能限制只有有效的文件名才能备份？
答：添加条件判断即可。
```python
old_name = input('请输入您要备份的文件名：')
index = old_name.rfind('.')
if index > 0:
postfix = old_name
new_name = old_name[:index] + '[备份]' + postfix
old_f = open(old_name, 'rb')
new_f = open(new_name, 'wb')
while True:
con = old_f.read(1024)
if len(con) == 0:
break
new_f.write(con)
old_f.close()
new_f.close()
```
# 四、文件和文件夹的操作
在Python中文件和文件夹的操作要借助os模块里面的相关功能，具体步骤如下：
1. 导入os模块
```python
import os
```
2. 使用 `os`模块相关功能
```python
os.函数名()
```
## 4.1 文件重命名
```python
os.rename(目标文件名, 新文件名)
```
## 4.2 删除文件
```python
os.remove(目标文件名)
```
## 4.3 创建文件夹
```python
os.mkdir(文件夹名字)
```
## 4.4 删除文件夹
```python
os.rmdir(文件夹名字)
```
## 4.5 获取当前目录
```python
os.getcwd()
```
## 4.6 改变默认目录
```python
os.chdir(目录)
```
## 4.7 获取目录列表
```python
os.listdir(目录)
```
# 五、应用案例
需求：批量修改文件名，既可添加指定字符串，又能删除指定字符串。
- 步骤
1. 设置添加删除字符串的的标识
2. 获取指定目录的所有文件
3. 将原有文件名添加/删除指定字符串，构造新名字
4. os.rename()重命名
- 代码
```python
import os
# 设置重命名标识：如果为1则添加指定字符，flag取值为2则删除指定字符
flag = 1
# 获取指定目录
dir_name = './'
# 获取指定目录的文件列表
file_list = os.listdir(dir_name)
# print(file_list)
# 遍历文件列表内的文件
for name in file_list:
# 添加指定字符
if flag == 1:
new_name = 'Python-' + name
# 删除指定字符
elif flag == 2:
num = len('Python-')
new_name = name
# 打印新文件名，测试程序正确性
print(new_name)
# 重命名
os.rename(dir_name+name, dir_name+new_name)
```
# 六、总结
- 文件操作步骤
- 打开
```python
文件对象 = open(目标文件, 访问模式)
```
- 操作
- 读
```python
文件对象.read()
文件对象.readlines()
文件对象.readline()
```
- 写
```python
文件对象.write()
```
- seek()
- 关闭
```python
文件对象.close()
```
- 主访问模式
- w：写，文件不存在则新建该文件
- r：读，文件不存在则报错
- a：追加
- 文件和文件夹操作
- 重命名：os.rename()
- 获取当前目录：os.getcwd()
- 获取目录列表：os.listdir()
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