文件处理

程序里的变量在程序结束时就没了。要让文字留下来，写进文件。这一节先用普通的 open 把读、写、指针和关闭说清楚，再用 with ... as f 把关闭交给 Python。

例子在 examples/file_demo.py。里面的 test.txt 这类文件是脚本自己创建的，跑完会删掉。

打开文件

f = open("test.txt", "w", encoding="utf-8")

open 是内置函数，不是新语法。它返回一个文件对象，这里叫 f。三个常用参数：

参数	作用
第一个，文件名	相对路径或绝对路径。`"test.txt"` 指当前目录里的这个文件
第二个，模式	读、写还是追加。不写时默认是 `"r"`
`encoding`	文本按哪种编码解释。中文请写 `encoding="utf-8"`

模式决定打开后能做什么，也决定文件指针一开始停在哪：

模式	含义	文件不存在	指针一开始
`"r"`	只读	报错	开头
`"w"`	只写。已有内容会被清空	新建	开头
`"a"`	追加，写到末尾	新建	末尾
`"r+"`	可读可写，不清空	报错	开头

末尾再加 b 就是二进制，例如 "rb"、"wb"。图片、压缩包用二进制，read 得到的是 bytes。普通文字不要加 b，用文本模式加上 encoding。

文件对象上能看到自己是怎么打开的：

print(f.name)
print(f.mode)
print(f.closed)

刚打开时 f.closed 是 False。f.name 是文件名，f.mode 是模式。

只用 "r" 去开一个还不存在的文件，会报错：

open("no_such.txt", encoding="utf-8")

FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'no_such.txt'

write：写入

write 接收一个字符串，把它写到指针所在的位置，然后指针往后移。返回值是写进去的字符个数，不是字节数。

f = open("test.txt", "w", encoding="utf-8")
n = f.write("hello world\n")
print(n)
f.write("i am a boy\n")
f.write("i am very happy\n")
print(f.tell())
f.close()

12
39

"hello world\n" 是 11 个可见字符再加一个换行，所以 write 返回 12。三行都写完后，指针停在第 39 个字节。\n 是换行。

writelines 接收一个字符串列表，按顺序拼接写进去，不会自动给每一项加换行：

f = open("lines.txt", "w", encoding="utf-8")
f.writelines(["a", "b"])
f.close()
print(repr(open("lines.txt", encoding="utf-8").read()))

'ab'

想一行一个，列表里的字符串自己带上 \n。

"w" 会先把旧内容清掉。同一个文件再以 "w" 打开并写入，上次的内容就没了：

f = open("a.txt", "w", encoding="utf-8")
f.write("hello")
f.close()

f = open("a.txt", "w", encoding="utf-8")
f.write("world")
f.close()

文件里只剩下 world。不想清空，用 "a"。追加时指针一开始就在末尾，新内容接在后面：

f = open("a.txt", "a", encoding="utf-8")
print(f.tell())
f.write("!")
f.close()

world 是 5 个字符，所以一打开 tell() 就是 5。写完后文件内容是 world!。

read：读取

read 从当前指针往后读。参数是最多读多少个字符；不写参数就读到文件末尾。

f = open("test.txt", encoding="utf-8")
print(repr(f.read(5)))
print(f.tell())
print(repr(f.readline()))

'hello'
5
' world\n'

read(5) 读 5 个字符，指针停在 5。紧接着的 readline() 从这里读到这一行结束，所以是 ' world\n'，换行符还在字符串里。

再把指针拨回开头，可以读完全部：

f.seek(0)
text = f.read()
print(text)
print(repr(f.read()))
f.close()

hello world
i am a boy
i am very happy

''

第一次 read() 已经到了末尾，第二次没有新内容，得到空字符串。不是文件被删了，是指针停在末尾。

只要每一行，用 readlines()。它返回列表，每一项是一行，末尾的 \n 还保留着：

f = open("test.txt", encoding="utf-8")
lines = f.readlines()
print(lines)
f.close()

['hello world\n', 'i am a boy\n', 'i am very happy\n']

文件对象本身也可以放进 for，一次拿一行。打印前用 strip() 去掉行尾换行：

f = open("test.txt", encoding="utf-8")
for line in f:
    print(line.strip())
f.close()

hello world
i am a boy
i am very happy

大文件优先用 for 逐行读。read() 和 readlines() 会一次把整个文件放进内存。

指针：tell 和 seek

文件里有一个读写位置，叫做指针。read 和 write 都从指针处开始，做完就往后移。tell() 返回指针现在的位置。seek(偏移, 从哪里算) 把指针挪到新位置。

第二个参数可以不写，默认是 0：

第二个参数	从哪里算
`0`	文件开头
`1`	当前位置
`2`	文件末尾

f = open("test.txt", encoding="utf-8")
f.read(5)
pos = f.tell()
print(pos)

f.seek(0)
print(repr(f.read(5)))

f.seek(0, 2)
print(f.tell())

f.seek(pos)
print(repr(f.read(6)))
f.close()

5
'hello'
39
' world'

seek(0) 回到开头。seek(0, 2) 的偏移是 0、起点是末尾，所以指针到文件最后，tell() 是 39。seek(pos) 回到刚才记下的位置 5，再读 6 个字符就是 ' world'。

文本模式下，tell 和 seek 按字节计，不是按字符。英文一个字符通常是 1 个字节，所以和 read(5) 对得上。中文在 UTF-8 里一个字常常是 3 个字节：

f = open("cn.txt", "w", encoding="utf-8")
print(f.write("你好"))
print(f.tell())
f.close()

2
6

write 说写了 2 个字符，tell 说指针在第 6 个字节。文本文件里不要凭感觉 seek 到“第几个字”。稳妥的做法是 seek(0) 回到开头，或者 seek 到某一次 tell() 返回的那个数。按字节随意跳动，用二进制模式 "rb"。

close：关闭

用完要 close()。它做两件事：把还留在缓冲区里的内容真正写到磁盘，然后释放这个文件。

write 之后、close 之前，内容可能还没落到磁盘上。另一个 open 这时去读，会看到空的：

f = open("b.txt", "w", encoding="utf-8")
f.write("hello")

g = open("b.txt", encoding="utf-8")
print(repr(g.read()))
g.close()

f.close()

g = open("b.txt", encoding="utf-8")
print(repr(g.read()))
g.close()

''
'hello'

不想关闭、又想先把缓冲写出去，可以调用 f.flush()。日常写文件，关闭即可。

关闭之后 f.closed 变成 True。再读会报错：

print(f.closed)
f.read()

True
ValueError: I/O operation on closed file.

忘记 close() 时，少量数据可能一直留在缓冲里，程序异常退出后文件是空的或不完整。打开了很多文件却不关，也会占住系统的文件名额。

with ... as f

每次都记得 close() 很容易漏，中间一报错，后面的 close() 就执行不到。with 把这件事包起来：进入缩进时打开，离开缩进时关闭，中间出错也会关。

with open("test.txt", encoding="utf-8") as f:
    data = f.read()

print(f.closed)
print(data)

True
hello world
i am a boy
i am very happy

as f 后面的 f 就是原来 open 返回的那个文件对象。缩进里照旧可以 read、write、seek。缩进一结束，文件已经关上，不必再写 f.close()。

写文件同样：

with open("a.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("hello")

"w" 仍会覆盖旧文件。只在末尾追加，第二个参数写 "a"。模式、encoding、read、write、seek 的规则和普通 open 完全一样，变的只是离开代码块时自动关闭。

以后读写真的文件，优先用 with。前面的 open / close 是为了看清每一步；看懂之后，新代码用 with 写。

路径

处理路径时，可以用标准库 pathlib：

from pathlib import Path

p = Path("test.txt")
print(p.exists())
print(p.read_text(encoding="utf-8"))

exists() 判断文件在不在。read_text 相当于打开、读完、关闭。入门先把 open 和 with 写熟。后面读写金融数据时，Path 会更方便。

常见坑

"w" 会清空文件。 原内容还要保留时用 "a"，或先读出来再写。

读到空字符串。 指针已经在末尾。再读之前 seek(0)。

中文的 seek 不能按字数心算。 tell 是字节位置。回到开头用 seek(0)。

readlines 的每一行带 \n。 不要换行时用 line.strip()。

不关闭，数据可能还在缓冲区。 用 with 时离开缩进就会关闭。

小结

open(文件名, 模式, encoding="utf-8") 打开文本文件
"r" 读，"w" 写并清空，"a" 追加，"r+" 读写且不清空
write(字符串) 返回字符数；read() 读到底，read(n) 读 n 个字符
tell() 看指针，seek(偏移, 从哪里算) 移动指针
close() 把缓冲写到磁盘并释放文件；关了再读会报错
with open(...) as f 在离开缩进时自动关闭

下一节学习错误和异常。用 python examples/file_demo.py 运行本节的例子。