Python文件操作指南
一、核心函数 open() 精解
基本语法
open(file, mode='r', encoding=None, errors=None, newline=None)关键参数解析
1. file（必需）
o 路径格式：
open('data.txt') # 当前目录文件
open('docs/report.csv') # 子目录文件
open(r'C:\Users\data.bin') # Windows原始路径2. mode（模式控制）
模式 | 描述 | 典型场景 |
r | 读取文本（默认） | 配置文件读取 |
w | 覆盖写入文本 | 生成新报告 |
a | 追加写入文本 | 日志记录 |
rb | 读取二进制 | 图片/视频处理 |
wb | 覆盖写入二进制 | 生成压缩文件 |
r+ | 读写文本（保留内容） | 修改文件内容 |
模式扩展符：
o b：二进制模式（如图片处理）
o +：扩展读写功能（需搭配基础模式）
3. encoding（编码规范）
o 必须显式指定：
open('data.txt', encoding='utf-8') # 推荐统一使用UTF-8o 特殊场景：
open('win_log.txt', encoding='gbk') # 处理Windows遗留文件4. errors（错误处理）
策略 | 行为 | 适用场景 |
strict | 遇到错误抛出异常（默认） | 严格数据校验 |
ignore | 忽略错误字符 | 处理损坏文件 |
replace | 用替代错误字符 | 显示友好错误提示 |
5. newline（换行控制）
# 统一保存为Linux换行格式
with open('data.txt', 'w', newline='\n') as f:
f.write('Line1\nLine2')二、文本文件操作三步曲
第一步：读取文件
# 安全读取模板
try:
with open('poem.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
print(f.read()) # 一次性读取全部内容
except FileNotFoundError:
print("文件不存在！")
# 逐行读取大文件
with open('big_file.log', 'r') as f:
for line in f: # 内存友好的读取方式
process_line(line)第二步：写入文件
# 覆盖写入
with open('diary.txt', 'w', encoding='utf-8') as f:
f.write("2023-08-20 晴\n")
f.writelines(["学习Python文件操作\n", "完成实践练习\n"])
# 追加写入
with open('diary.txt', 'a') as f:
f.write("\n新增记录：掌握文件操作关键方法")第三步：修改文件
# 修改指定行内容
lines = []
with open('config.ini', 'r+', encoding='utf-8') as f:
lines = f.readlines()
lines[2] = 'timeout=60\n' # 修改第三行配置
f.seek(0) # 重置文件指针
f.writelines(lines)
f.truncate() # 截断多余内容三、常见文件格式处理
1. CSV文件处理
import csv
# 写入带标题的CSV
with open('employees.csv', 'w', newline='', encoding='utf-8') as f:
writer = csv.DictWriter(f, fieldnames=['ID', 'Name'])
writer.writeheader()
writer.writerow({'ID': 101, 'Name': '张三'})
writer.writerow({'ID': 102, 'Name': '李四'})
# 读取CSV并计算
with open('employees.csv', 'r') as f:
reader = csv.DictReader(f)
total = sum(int(row['ID']) for row in reader)
print(f"ID总和：{total}")2. JSON文件处理
import json
# 写入嵌套结构数据
data = {
"system": {
"version": 2.3,
"users": ["张三", "李四"]
}
}
with open('config.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
json.dump(data, f, indent=2, ensure_ascii=False)
# 读取并修改JSON
with open('config.json', 'r+', encoding='utf-8') as f:
config = json.load(f)
config['system']['version'] = 3.0 # 更新版本号
f.seek(0)
json.dump(config, f, indent=2)3. 图片文件处理
# 复制图片文件
with open('photo.jpg', 'rb') as src, open('backup.jpg', 'wb') as dst:
dst.write(src.read())
# 分块处理大文件（100MB分块）
CHUNK_SIZE = 1024 * 1024 * 100
with open('video.mp4', 'rb') as src, open('copy.mp4', 'wb') as dst:
while chunk := src.read(CHUNK_SIZE):
dst.write(chunk)四、异常处理精要
综合处理模板
try:
with open('data.json', 'r', encoding='utf-8') as f:
data = json.load(f)
except FileNotFoundError:
print("错误：文件不存在")
except json.JSONDecodeError as e:
print(f"JSON解析失败：第{e.lineno}行")
except PermissionError:
print("错误：没有访问权限")
except Exception as e:
print(f"未知错误：{type(e).__name__}")五、最佳实践要点
- 统一编码：始终明确指定encoding='utf-8'
- 路径安全：使用os.path.join()处理路径拼接
- 资源管理：优先使用with语句自动关闭文件
- 大文件处理：采用分块读写避免内存溢出
- 模式选择：理解不同模式对文件内容的影响
# 实践示例：配置文件更新
def update_config(key, value):
try:
with open('config.json', 'r+', encoding='utf-8') as f:
config = json.load(f)
config[key] = value
f.seek(0)
json.dump(config, f, indent=2)
f.truncate()
return True
except Exception as e:
print(f"更新失败：{str(e)}")
return False