在 Python 中使用不同的文件模式和文件类型

php中文网 2024-10-15 11:00:06

在这个博客系列中，我们将探索如何在 python 中处理文件，从基础知识开始，逐步进展到更高级的技术。

在本系列结束时，您将对 python 中的文件操作有深入的了解，使您能够有效地管理和操作文件中存储的数据。

该系列将由五篇文章组成，每篇文章都建立在上一篇文章的知识之上：

python 文件处理简介：读写文件
（本文）使用不同的文件模式和文件类型
在 python 中处理大文件和文件操作
使用上下文管理器和异常处理来实现稳健的文件操作
高级文件操作：使用 csv、json 和二进制文件

在上一篇文章中，我们讨论了如何在 python 中处理文件的基础知识。

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我们介绍了如何打开、读取、写入和关闭文件。

现在，我们将更仔细地研究不同的文件模式，并学习如何使用文本和二进制文件。

了解这些不同的文件模式将帮助您处理不同类型的文件并用它们做更高级的事情。

文件模式总结

当您在 python 中处理文件时，open() 函数可让您选择使用不同模式打开文件的方式。

这些模式告诉 python 您是否想要读取、写入、添加更多数据或使用二进制数据。

以下是常见文件模式的快速摘要：

'r'：读取 - 打开文件以便您可以读取它（这是默认模式）。该文件必须已经存在，否则会出现错误。
'w'：写入 - 打开文件以便可以写入。如果该文件已经存在，其内容将被删除。如果文件不存在，将创建一个新文件。
'a'：追加 - 打开文件，以便您可以写入但保留现有内容。新数据添加到文件末尾。
'r+'：读取和写入 - 打开文件，以便您可以读取和写入它。该文件必须已经存在。
'w+'：写入和读取 - 打开文件，以便您可以对其进行写入和读取。如果该文件存在，则会被清除。如果不存在，则会创建一个新的。

除了这些基本模式之外，python 还具有处理二进制数据的模式，我们将在本文后面讨论。

处理文本文件

文本文件将数据存储为纯文本，python 可以使用简单的字符串操作轻松读取和写入这些文件。

让我们看一些示例，以了解不同的文件模式如何影响我们处理文本文件的方式。

示例：写入文本文件（'w' 模式）

# open a file in write mode
with open('example.txt', 'w') as file:
    # write multiple lines to the file
    file.write("hello, python!n")
    file.write("this is a text file.n")

在此示例中，我们以写入模式（'w'）打开一个名为 example.txt 的文件。

如果文件已经存在，其内容将被覆盖。

然后我们向文件写入两行文本。

使用 with 语句可确保操作完成后自动关闭文件。

示例：追加到文本文件（'a' 模式）

# open the file in append mode
with open('example.txt', 'a') as file:
    # add another line at the end of the file
    file.write("this line is appended to the file.n")

在这里，我们使用追加模式（'a'）向文件添加新行，而不覆盖现有内容。

当您需要保持以前的数据完整时，此模式非常有用。

示例：从文本文件读取（'r'模式）

# open the file in read mode
with open('example.txt', 'r') as file:
    # read and print each line from the file
    for line in file:
        print(line.strip())  # strip() removes the newline characters

在此示例中，我们以读取模式（'r'）打开文件并使用循环打印每一行。

strip() 方法用于删除每行末尾的换行符。

使用二进制文件

二进制文件以人类无法读取的格式存储数据，并且通常由特定应用程序或系统解释。

二进制文件的示例包括图像、视频和可执行文件。
在python中处理二进制文件时，需要使用二进制模式：

'rb'：读取二进制 - 打开文件以二进制模式读取。
'wb'：写入二进制 - 打开文件以二进制模式写入。
'ab': append binary - 打开文件以二进制模式添加数据。

示例：读取二进制文件（'rb'模式）

# open a binary file (e.g., an image) in read binary mode
with open('image.png', 'rb') as file:
    # read the binary content
    binary_data = file.read()

# print the first 10 bytes of the binary data
print(binary_data[:10])

在此示例中，我们以读取二进制模式（'rb'）打开图像文件。

然后我们将整个文件内容读取为二进制数据并打印前 10 个字节。

这是处理非文本数据的有用技术，例如图像、音频文件或任何其他二进制文件格式。

示例：写入二进制文件（'wb' 模式）

# open a new binary file in write binary mode
with open('output.bin', 'wb') as file:
    # write some binary data to the file
    file.write(b'x00xffxfexfa')

在这里，我们以写入二进制模式（'wb'）打开一个新的二进制文件并向其中写入一个字节序列。

字符串前面的b表示数据以字节为单位，而不是文本。

结合读和写操作

有时，您可能想要打开一个文件来读取和写入它。

python 有“r+”、“w+”和“a+”等模式来处理这些情况。

这些模式让您可以读取和写入文件，而无需关闭并重新打开它。

示例：使用“r+”模式读写

# open the file in read/write mode
with open('example.txt', 'r+') as file:
    # read the current content
    content = file.read()

    # move the cursor to the beginning of the file
    file.seek(0)

    # write new content
    file.write("updated text at the beginning.n")

在此示例中，我们以“r+”模式打开一个文本文件，这允许我们读取文件然后写入新内容。

seek(0) 函数将光标移回到文件的开头，以便我们可以覆盖初始内容。

处理文本文件中的不同编码

默认情况下，python 在读写文本文件时使用系统默认的编码（通常是 utf-8）。

但是，您可能需要处理使用不同编码的文件。为了解决这个问题，您可以在打开文件时指定编码。

示例：读取具有特定编码的文件

# Open the file with a specific encoding (e.g., UTF-16)
with open('example_utf16.txt', 'r', encoding='utf-16') as file:
    content = file.read()

print(content)

在此示例中，我们通过指定编码参数打开一个以 utf-16 编码的文本文件。

这可确保 python 正确解释文件的内容。