2024年6月16日 Python - 檔案

File(檔案) 方法

open() 方法

open() 方法用於開啟一個檔案，並返回檔案物件，在對檔案進行處理過程都需要使用到這個函式，如果該檔案無法被開啟，會丟擲 OSError。

注意：使用 open() 方法一定要保證關閉檔案物件，即呼叫 close() 方法。

open() 函式常用形式是接收兩個引數：檔名(file)和模式(mode)。

open(file, mode='r')

完整的語法格式為：

open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)

引數說明:

• file : 必需，檔案路徑（相對或者絕對路徑）
• mode : 可選，檔案開啟模式
• buffering : 設定緩衝
• encoding : 一般使用 utf8
• errors : 報錯級別
• newline : 區分換行符
• closefd : 傳入的 file 引數型別
• opener : 設定自定義開啟器，開啟器的返回值必須是一個開啟的檔案描述符

不同模式開啟檔案的完全列表：

模式	描述
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 。
rb	以二進位制格式開啟一個檔案用於只讀。檔案指標將會放在檔案的開頭。
r+	開啟一個檔案用於讀寫。檔案指標將會放在檔案的開頭。
rb+	以二進位制格式開啟一個檔案用於讀寫。檔案指標將會放在檔案的開頭。
w	開啟一個檔案只用於寫入。如果該檔案已存在則開啟檔案，並從開頭開始編輯，即原有內容會被刪除。如果該檔案不存在，建立新檔案。
wb	以二進位制格式開啟一個檔案只用於寫入。如果該檔案已存在則開啟檔案，並從開頭開始編輯，即原有內容會被刪除。如果該檔案不存在，建立新檔案。
w+	開啟一個檔案用於讀寫。如果該檔案已存在則開啟檔案，並從開頭開始編輯，即原有內容會被刪除。如果該檔案不存在，建立新檔案。
wb+	以二進位制格式開啟一個檔案用於讀寫。如果該檔案已存在則開啟檔案，並從開頭開始編輯，即原有內容會被刪除。如果該檔案不存在，建立新檔案。
a	開啟一個檔案用於追加。如果該檔案已存在，檔案指標將會放在檔案的結尾。也就是說，新的內容將會被寫入到已有內容之後。如果該檔案不存在，建立新檔案進行寫入。
ab	以二進位制格式開啟一個檔案用於追加。如果該檔案已存在，檔案指標將會放在檔案的結尾。也就是說，新的內容將會被寫入到已有內容之後。如果該檔案不存在，建立新檔案進行寫入。
a+	開啟一個檔案用於讀寫。如果該檔案已存在，檔案指標將會放在檔案的結尾。檔案開啟時會是追加模式。如果該檔案不存在，建立新檔案用於讀寫。
ab+	以二進位制格式開啟一個檔案用於追加。如果該檔案已存在，檔案指標將會放在檔案的結尾。如果該檔案不存在，建立新檔案用於讀寫。

模式	r	r+	w	w+	a	a+
讀	+	+		+		+
寫		+	+	+	+	+
建立			+	+	+	+
覆蓋			+	+
指標在開始	+	+	+	+
指標在結尾					+	+

以下例項將字串寫入到檔案 foo.txt 中：

#!/usr/bin/python3

# 開啟一個檔案
f = open("/tmp/foo.txt", "w")

f.write("Python 是一個非常好的語言。\n是的，的確非常好!!\n")

# 關閉開啟的檔案
f.close()

file 物件

file 物件使用 open 函式來建立，下表列出了 file 物件常用的函式：

方法	描述
file.close()	關閉檔案。關閉後檔案不能再進行讀寫操作。
file.flush()	重新整理檔案內部緩衝，直接把內部緩衝區的資料立刻寫入檔案, 而不是被動的等待輸出緩衝區寫入。
file.fileno()	返回一個整型的檔案描述符(file descriptor FD 整型), 可以用在如os模組的read方法等一些底層操作上。
file.isatty()	如果檔案連線到一個終端裝置返回 True，否則返回 False。
file.next()	**Python 3 中的 File 物件不支援 next() 方法。**返回檔案下一行。
file.read([size])	從檔案讀取指定的位元組數，如果未給定或為負則讀取所有。
file.readline([size])	讀取整行，包括 \n 字元。
file.readlines([sizeint])	讀取所有行並返回列表，若給定 sizeint>0 ，返回總和大約為 sizeint 位元組的行，實際讀取值可能比 sizeint 較大, 因為需要填充緩衝區。
file.seek(offset[, whence])	移動檔案讀取指標到指定位置
file.tell()	返回檔案當前位置。
file.truncate([size])	從檔案的首行首字元開始截斷，截斷檔案為 size 個字元，無 size 表示從當前位置截斷；截斷之後後面的所有字元被刪除，其中 Windows 系統下的換行代表2個字元大小。
file.write(str)	將字串寫入檔案，返回的是寫入的字元長度。
file.writelines(sequence)	向檔案寫入一個序列字串列表，如果需要換行則要自己加入每行的換行符。

OS 檔案/目錄方法

os 模組提供了非常豐富的方法用來處理檔案和目錄。常用的方法如下表所示：

方法	描述
os.access(path, mode)	檢驗許可權模式
os.chdir(path)	改變當前工作目錄
os.chflags(path, flags)	設定路徑的標記為數字標記。
os.chmod(path, mode)	更改許可權
os.chown(path, uid, gid)	更改檔案所有者
os.chroot(path)	改變當前程序的根目錄
os.close(fd)	關閉檔案描述符 fd
os.closerange(fd_low, fd_high)	關閉所有檔案描述符，從 fd_low (包含) 到 fd_high (不包含), 錯誤會忽略
os.dup(fd)	複製檔案描述符 fd
os.dup2(fd, fd2)	將一個檔案描述符 fd 複製到另一個 fd2
os.fchdir(fd)	透過檔案描述符改變當前工作目錄
os.fchmod(fd, mode)	改變一個檔案的訪問許可權，該檔案由引數 fd 指定，引數 mode 是 Unix 下的檔案訪問許可權。
os.fchown(fd, uid, gid)	修改一個檔案的所有權，這個函式修改一個檔案的使用者 ID 和使用者組 ID ，該檔案由檔案描述符 fd 指定。
os.fdatasync(fd)	強制將檔案寫入磁碟，該檔案由檔案描述符 fd 指定，但是不強制更新檔案的狀態資訊。
[os.fdopen(fd, mode[, bufsize]])	透過檔案描述符 fd 建立一個檔案物件，並返回這個檔案物件
os.fpathconf(fd, name)	返回一個開啟的檔案的系統配置資訊。name 為檢索的系統配置的值，它也許是一個定義系統值的字串，這些名字在很多標準中指定（POSIX.1, Unix 95, Unix 98, 和其它）。
os.fstat(fd)	返回檔案描述符 fd 的狀態，像 stat() 。
os.fstatvfs(fd)	返回包含檔案描述符 fd 的檔案的檔案系統的資訊，Python 3.3 相等於 statvfs() 。
os.fsync(fd)	強制將檔案描述符為 fd 的檔案寫入硬碟。
os.ftruncate(fd, length)	裁剪檔案描述符 fd 對應的檔案, 所以它最大不能超過檔案大小。
os.getcwd()	返回當前工作目錄
os.getcwdb()	返回一個當前工作目錄的 Unicode 物件
os.isatty(fd)	如果檔案描述符 fd 是開啟的，同時與 tty(-like) 裝置相連，則返回 true , 否則 False 。
os.lchflags(path, flags)	設定路徑的標記為數字標記，類似 chflags() ，但是沒有軟連結
os.lchmod(path, mode)	修改連線檔案許可權
os.lchown(path, uid, gid)	更改檔案所有者，類似 chown ，但是不追蹤連結。
os.link(src, dst)	建立硬連結，名為引數 dst ，指向引數 src
os.listdir(path)	返回path指定的資料夾包含的檔案或資料夾的名字的列表。
os.lseek(fd, pos, how)	設定檔案描述符 fd 當前位置為 pos , how 方式修改: SEEK_SET 或者 0 設定從檔案開始的計算的 pos ; SEEK_CUR 或者 1 則從當前位置計算; os.SEEK_END 或者 2 則從檔案尾部開始。在 Unix ，Windows 中有效
os.lstat(path)	像 stat() , 但是沒有軟連結
os.major(device)	從原始的裝置號中提取裝置 major 號碼 (使用 stat 中的 st_dev 或者 st_rdev field )。
os.makedev(major, minor)	以 major 和 minor 裝置號組成一個原始裝置號
os.makedirs(path[, mode])	遞迴資料夾建立函式。像 mkdir() , 但建立的所有 intermediate-level 資料夾需要包含子資料夾。
os.minor(device)	從原始的裝置號中提取裝置 minor 號碼 (使用 stat 中的 st_dev 或者 st_rdev field )。
os.mkdir(path[, mode])	以數字 mode 的 mode 建立一個名為 path 的資料夾.預設的 mode 是 0777 (八進位制)。
os.mkfifo(path[, mode])	建立命名管道，mode 為數字，預設為 0666 (八進位制)
os.mknod(filename[, mode=0600, device])	建立一個名為 filename 檔案系統節點（檔案，裝置特別檔案或者命名pipe）。
os.open(file, flags[, mode])	開啟一個檔案，並且設定需要的開啟選項， mode 引數是可選的
os.openpty()	開啟一個新的偽終端對。返回 pty 和 tty 的檔案描述符。
os.pathconf(path, name)	返回相關檔案的系統配置資訊。
os.pipe()	建立一個管道。返回一對檔案描述符 (r, w) 分別為讀和寫
os.popen(command[, mode[, bufsize]])	從一個 command 開啟一個管道
os.read(fd, n)	從檔案描述符 fd 中讀取最多 n 個位元組，返回包含讀取位元組的字串，檔案描述符 fd 對應檔案已達到結尾, 返回一個空字串。
os.readlink(path)	返回軟連結所指向的檔案
os.remove(path)	刪除路徑為 path 的檔案。如果 path 是一個資料夾，將丟擲 OSError ; 檢視下面的 rmdir() 刪除一個 directory。
os.removedirs(path)	遞迴刪除目錄。
os.rename(src, dst)	重新命名檔案或目錄，從 src 到 dst
os.renames(old, new)	遞迴地對目錄進行更名，也可以對檔案進行更名。
os.rmdir(path)	刪除path指定的空目錄，如果目錄非空，則丟擲一個 OSError 異常。
os.stat(path)	獲取path指定的路徑的資訊，功能等同於 C API 中的 stat() 系統呼叫。
os.stat_float_times([newvalue])	決定 stat_result 是否以 float 物件顯示時間戳
os.statvfs(path)	獲取指定路徑的檔案系統統計資訊
os.symlink(src, dst)	建立一個軟連結
os.tcgetpgrp(fd)	返回與終端 fd（一個由 os.open() 返回的開啟的檔案描述符）關聯的程序組
os.tcsetpgrp(fd, pg)	設定與終端 fd（一個由 os.open() 返回的開啟的檔案描述符）關聯的程序組為 pg 。
os.ttyname(fd)	返回一個字串，它表示與檔案描述符 fd 關聯的終端裝置。如果 fd 沒有與終端裝置關聯，則引發一個異常。
os.unlink(path)	刪除檔案路徑
os.utime(path, times)	返回指定的 path 檔案的訪問和修改的時間。
os.walk(top[, topdown=True[, onerror=None[, followlinks=False\]]])	輸出在資料夾中的檔名透過在樹中游走，向上或者向下。
os.write(fd, str)	寫入字串到檔案描述符 fd 中。返回實際寫入的字串長度
os.path 模組	獲取檔案的屬性資訊。
os.pardir()	獲取當前目錄的父目錄，以字串形式顯示目錄名。

pickle 模組

python 的 pickle 模組實現了基本的資料序列和反序列化。

基本介面：

pickle.dump(obj, file, [,protocol])

有了 pickle 這個物件，就能對 file 以讀取的形式開啟:

x = pickle.load(file)

註解： 從 file 中讀取一個字串，並將它重構為原來的 python 物件。

file: 類檔案物件，有 read() 和 readline() 介面。

#!/usr/bin/python3
import pickle

# 使用pickle模組將資料物件儲存到檔案
import pprint

data1 = {'a': [1, 2.0, 3, 4 + 6j], 'b': ('string', u'Unicode string'), 'c': None}

selfref_list = [1, 2, 3]
selfref_list.append(selfref_list)

output = open('data.pkl', 'wb')

# Pickle dictionary using protocol 0.
pickle.dump(data1, output)

# Pickle the list using the highest protocol available.
pickle.dump(selfref_list, output, -1)

output.close()

########################################

# 使用pickle模組從檔案中重構python物件
pkl_file = open('data.pkl', 'rb')

data1 = pickle.load(pkl_file)
pprint.pprint(data1)  # {'a': [1, 2.0, 3, (4+6j)], 'b': ('string', 'Unicode string'), 'c': None}

data2 = pickle.load(pkl_file)
pprint.pprint(data2)  # [1, 2, 3, <Recursion on list with id=2928862444352>]

pkl_file.close()