Python文件操作概述

文件操作是编程中的基础技能，Python提供了简单而强大的文件处理功能。通过内置的open()函数，我们可以对文件进行各种操作。文件访问模式决定了我们如何与文件交互。

理解这些模式的区别对于正确进行文件操作至关重要。下面我们将详细探讨每种模式的使用方法、场景和最佳实践。

1. 读取模式 (r)

读取模式用于打开现有文件并读取其内容。这是最常用的文件操作模式。

特点：

• 文件必须存在，否则会抛出FileNotFoundError
• 只能读取文件，不能修改
• 文件指针位于文件开头

基本使用示例：

# 打开文件用于读取
with open('example.txt', 'r') as file:
    # 读取整个文件内容
    content = file.read()
    print("整个文件内容:")
    print(content)
    
    # 将文件指针移回开头
    file.seek(0)
    
    # 逐行读取
    print("\n逐行内容:")
    for line in file:
        print(line, end='')

读取方法比较：

2. 写入模式 (w)

写入模式用于创建新文件或覆盖现有文件内容。使用此模式要特别小心，因为它会删除文件原有内容。

特点：

• 如果文件存在，会清空文件内容
• 如果文件不存在，会创建新文件
• 文件指针位于文件开头

基本使用示例：

# 创建新文件或覆盖现有文件
with open('output.txt', 'w') as file:
    # 写入单行内容
    file.write("这是第一行内容\n")
    
    # 写入多行内容
    lines = ["第二行内容\n", "第三行内容\n", "第四行内容\n"]
    file.writelines(lines)
    
    # 格式化写入
    name = "张三"
    age = 30
    file.write(f"姓名: {name}, 年龄: {age}\n")

注意事项：

3. 追加模式 (a)

追加模式用于在文件末尾添加内容而不影响现有内容。这是日志记录等场景的理想选择。

特点：

• 如果文件存在，文件指针位于文件末尾
• 如果文件不存在，会创建新文件
• 写入操作总是在文件末尾进行

基本使用示例：

# 在文件末尾追加内容
with open('log.txt', 'a') as log_file:
    import datetime
    timestamp = datetime.datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
    
    # 追加日志记录
    log_file.write(f"[{timestamp}] 用户登录系统\n")
    
    # 追加多行内容
    log_file.writelines([
        f"[{timestamp}] 用户浏览主页\n",
        f"[{timestamp}] 用户执行搜索操作\n"
    ])

追加 vs 写入：

高级技巧与模式组合

1. 读写模式 (r+)

允许读取和写入文件，文件指针在开头：

with open('data.txt', 'r+') as file:
    content = file.read()
    # 在文件开头插入内容
    file.seek(0)
    file.write("新增的第一行\n" + content)

2. 二进制模式 (b)

处理非文本文件（如图片、视频等）：

# 复制图片文件
with open('source.jpg', 'rb') as src, open('copy.jpg', 'wb') as dest:
    dest.write(src.read())

3. 异常处理

文件操作时添加异常处理提高健壮性：

try:
    with open('important.data', 'r') as file:
        data = file.read()
        # 处理数据...
except FileNotFoundError:
    print("错误：文件不存在！")
except PermissionError:
    print("错误：没有文件访问权限！")
except Exception as e:
    print(f"发生未知错误: {str(e)}")

总结

掌握Python文件操作的三种基本模式是数据处理和持久化存储的基础：

"合理选择文件访问模式，配合with语句和异常处理，可以构建健壮高效的文件处理程序"