一、Python中的檔案管理
檔案管理是很多應用程式的基本功能和重要組成部分。Python可以使檔案管理極其簡單，特別是和其它語言相對比。
以下，Peyton McCullough講解了檔案管理基礎。
介紹
你玩過的遊戲使用檔案來儲存存檔；你下的訂單儲存在檔案中；很明顯，你早上寫的報告也儲存在檔案中。
幾乎以任何語言編寫的眾多應用程式中，檔案管理是很重要的一部分。Python當然也不例外。在這篇文章中，我們將探究如何使用一些模組來操作檔案。我們會完成讀檔案，寫檔案，增加檔案內容的操作，寫檔案，增加檔案內容的操作，還有一些另類的用法。OK，讓我們開始吧。
讀寫檔案
最基本的檔案操作當然就是在檔案中讀寫資料。這也是很容易掌握的。現在開啟一個檔案以進行寫操作：
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fileHandle = open ( 'test.txt', 'w' ) |
‘w’是指檔案將被寫入資料，語句的其它部分很好理解。下一步就是將資料寫入檔案：
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fileHandle.write ( 'This is a test./nReally, it is.' ) |
這個語句將“This is a test.”寫入檔案的第一行，“Really, it is.”寫入檔案的第二行。最後，我們需要做清理工作，並且關閉檔案：
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fileHandle.close() |
正如你所見，在Python的物件導向機制下，這確實非常簡單。需要注意的是，當你再次使用“w”方式在檔案中寫資料，所有原來的內容都會被刪除。如果想保留原來的內容，可以使用“a”方式在檔案中結尾附加資料：
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fileHandle = open ( 'test.txt', 'a' ) fileHandle.write ( '/n/nBottom line.' ) fileHandle.close() |
然後，我們讀取test.txt，並將內容顯示出來：
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fileHandle = open ( 'test.txt' ) print fileHandle.read() fileHandle.close() |
以上語句將讀取整個檔案並顯示其中的資料。我們也可以讀取檔案中的一行：
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fileHandle = open ( 'test.txt' ) print fileHandle.readline() # "This is a test." fileHandle.close() |
同時，也可以將檔案內容儲存到一個list中：
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fileHandle = open ( 'test.txt' ) fileList = fileHandle.readlines()<div></div> for fileLine in fileList: print '>>', fileLine fileHandle.close() |
Python在讀取一個檔案時，會記住其在檔案中的位置，如下所示：
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fileHandle = open ( 'test.txt' ) garbage = fileHandle.readline() fileHandle.readline() # "Really, it is."fileHandle.close() |
可以看到，只有第二行顯示出來。然而，我們可以讓Python從頭開始讀來解決這個問題：
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fileHandle = open ( 'test.txt' ) garbage = fileHandle.readline() fileHandle.seek ( 0 ) print fileHandle.readline() # "This is a test." fileHandle.close() |
在上面這個例子中，我們讓Python從檔案第一個位元組開始讀取資料。所以，第一行文字顯示了出來。當然，我們也可以獲取Python在檔案中的位置：
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fileHandle = open ( 'test.txt' ) print fileHandle.readline() # "This is a test." print fileHandle.tell() # "17" print fileHandle.readline() # "Really, it is." |
或者在檔案中一次讀取幾個位元組的內容：
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fileHandle = open ( 'test.txt' ) print fileHandle.read ( 1 ) # "T" fileHandle.seek ( 4 ) print FileHandle.read ( 1 ) # " "(原文有錯) |
在Windows和Macintosh環境下，有時可能需要以二進位制方式讀寫檔案，比如圖片和可執行檔案。此時，只要在開啟檔案的方式引數中增加一個“b”即可：
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fileHandle = open ( 'testBinary.txt', 'wb' ) fileHandle.write ( 'There is no spoon.' ) fileHandle.close() |
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fileHandle = open ( 'testBinary.txt', 'rb' ) print fileHandle.read() fileHandle.close() |
二、從現有檔案中獲取資訊
使用Python中的模組，可以從現有檔案中獲取資訊。使用“os”模組和“stat”模組可以獲取檔案的基本資訊：
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import os import stat import time<div></div> fileStats = os.stat ( 'test.txt' ) fileInfo = { 'Size' : fileStats [ stat.ST_SIZE ], 'LastModified' : time.ctime ( fileStats [ stat.ST_MTIME ] ), 'LastAccessed' : time.ctime ( fileStats [ stat.ST_ATIME ] ), 'CreationTime' : time.ctime ( fileStats [ stat.ST_CTIME ] ), 'Mode' : fileStats [ stat.ST_MODE ] } for infoField, infoValue in fileInfo: print infoField, ':' + infoValue if stat.S_ISDIR ( fileStats [ stat.ST_MODE ] ): print 'Directory. ' else: print 'Non-directory.' |
上面這個例子建立了一個包含檔案基本資訊的dictionary。然後顯示了相關資訊，並且告訴我們開啟的是否為目錄。我們也可以試一下開啟的是否是其它幾種型別：
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import os import stat fileStats = os.stat ( 'test.txt' ) fileMode = fileStats [ stat.ST_MODE ] if stat.S_ISREG ( fileStats [ stat.ST_MODE ] ): print 'Regular file.' elif stat.S_ISDIR ( fileStats [ stat.ST_MODE ] ): print 'Directory.' elif stat.S_ISLNK ( fileStats [ stat.ST_MODE ] ): print 'Shortcut.' elif stat.S_ISSOCK ( fileStats [ stat.ST_MODE ] ): print 'Socket.' elif stat.S_ISFIFO ( fileStats [ stat.ST_MODE ] ): print 'Named pipe.' elif stat.S_ISBLK ( fileStats [ stat.ST_MODE ] ): print 'Block special device.' elif stat.S_ISCHR ( fileStats [ stat.ST_MODE ] ): print 'Character special device.' |
另外，我們可以使用“os.path”來獲取基本資訊：
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import os.path fileStats = 'test.txt' if os.path.isdir ( fileStats ): print 'Directory.' elif os.path.isfile ( fileStats ): print 'File.' elif os.path.islink ( fileStats ): print 'Shortcut.' elif os.path.ismount ( fileStats ): print 'Mount point.' |
三、目錄
和普通檔案一樣，關於目錄的操作也很容易掌握。首先，列出一個目錄的內容：
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import os for fileName in os.listdir ( '/' ): print fileName |
正如你所見，這很簡單，用三行程式碼就可以完成。
建立目錄也很簡單：
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import os os.mkdir ( 'testDirectory' ) |
刪除剛才建立的目錄：
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import os os.rmdir ( 'testDirectory ) |
嗯，可以建立多級目錄：
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import os os.makedirs ( 'I/will/show/you/how/deep/the/rabbit/hole/goes' ) |
如果沒有在建立的資料夾中新增任何東西，就可以一次性將它們全部刪除（即，刪除所列的所有空資料夾）：
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import os os.removedirs ( 'I/will/show/you/how/deep/the/rabbit/hole/goes' ) |
當需要對一個特定的檔案型別進行操作時，我們可以選擇“fnmatch”模組。以下是顯示“.txt”檔案的內容和“.exe”檔案的檔名：
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import fnmatch import os for fileName in os.listdir ( '/' ): if fnmatch.fnmath ( fileName, '*.txt' ): print open ( fileName ).read() elif fnmatch.fnmatch ( fileName, '*.exe' ): print fileName |
“*”字元可以表示任意長度的字元。如果要匹配一個字元，則使用“?”符號：
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import fnmatch import os for fileName in os.listdir ( '/' ): if fnmatch.fnmatch ( fileName, '?.txt' ): print 'Text file.' |
“fnmatch”模組支援正規表示式：
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import fnmatch import os import re filePattern = fnmatch.translate ( '*.txt' ) for fileName in os.listdir ( '/' ): if re.match ( filePattern, fileName ): print 'Text file.' |
若只需要匹配一種型別的檔案，更好的辦法是使用“glob”模組。該模組的格式和“fnmatch”相似：
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import glob for fileName in glob.glob ( '*.txt' ): print 'Text file.' |
使用一定範圍的字元來匹配同樣可行，就像在正規表示式中使用一樣。假設你想要顯示副檔名前只有一位數字的檔案的檔名：
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import glob for fileName in glob.glob ( '[0-9].txt' ): print filename |
“glob”模組利用“fnmatch”模組來實現。
四、資料編組
使用前一節中介紹的模組，可以實現在檔案中對字串的讀寫。
然而，有的時候，你可能需要傳遞其它型別的資料，如list、tuple、dictionary和其它物件。在Python中，你可以使用Pickling來完成。你可以使用Python標準庫中的“pickle”模組完成資料編組。
下面，我們來編組一個包含字串和數字的list：
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import pickle fileHandle = open ( 'pickleFile.txt', 'w' ) testList = [ 'This', 2, 'is', 1, 'a', 0, 'test.' ] pickle.dump ( testList, fileHandle ) fileHandle.close() |
拆分編組同樣不難：
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import pickle fileHandle = open ( 'pickleFile.txt' ) testList = pickle.load ( fileHandle ) fileHandle.close() |
現在試試儲存更加複雜的資料：
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import pickle fileHandle = open ( 'pickleFile.txt', 'w' ) testList = [ 123, { 'Calories' : 190 }, 'Mr. Anderson', [ 1, 2, 7 ] ] pickle.dump ( testList, fileHandle ) fileHandle.close() |
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import pickle fileHandle = open ( 'pickleFile.txt' ) testList = pickle.load ( fileHandle ) fileHandle.close() |
如上所述，使用Python的“pickle”模組編組確實很簡單。眾多物件可以通過它來儲存到檔案中。如果可以的話，“cPickle”同樣勝任這個工作。它和“pickle”模組一樣，但是速度更快：
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import cPickle fileHandle = open ( 'pickleFile.txt', 'w' ) cPickle.dump ( 1776, fileHandle ) fileHandle.close() |
五、建立“虛擬”檔案
你用到的許多模組包含需要檔案物件作為引數的方法。但是，有時建立並使用一個真實的檔案並讓人感到有些麻煩。所幸的是，在Python中，你可以使用“StringIO”模組來建立檔案並將其儲存在記憶體中：
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import StringIO fileHandle = StringIO.StringIO ( "Let freedom ring" ) print fileHandle.read() # "Let freedom ring." fileHandle.close() |
cStringIO”模組同樣有效。它的使用方法和“StringIO”一樣，但就像“cPickle”之於“pickle”，它速度更快：
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import cStringIO fileHandle = cStringIO.cStringIO ( "To Kill a Mockingbird" ) print fileHandle.read() # "To Kill a Mockingbid" fileHandle.close() |
結論
檔案管理，是眾多程式語言的程式設計師在編寫應用程式是經常遇到的問題。幸好，和其它語言相比，Python使其出乎意料地容易。Python的標準庫中提供了許多相關的模組幫助程式設計師解決這方面的問題，而它的物件導向的機制也簡化了操作。
好了，現在你已經瞭解了Python中檔案管理的基本知識，可以在今後的應用程式中很好地使用了。