Python入门必看！手把手教你文件操作+异常处理

Python文件读写是编程基础，本文专为Python小白打造，**手把手教你掌握文件读写操作和异常处理技巧**。文章深入浅出地讲解了`open()`函数的使用，以及如何利用`with`语句安全地管理文件资源。重点介绍了`.read()`、`.readline()`和`.readlines()`等常用读取方法，并针对不同大小的文件给出了选择建议。同时，详细阐述了`'w'`、`'a'`、`'r+'`等写入模式的区别和应用场景，以及`FileNotFoundError`、`IOError`等常见异常的处理方法。此外，还介绍了处理不同编码文件、高效处理大型文本文件、以及使用`os`模块进行文件操作的实用技巧，更有二进制文件的读写方法，助你轻松驾驭Python文件操作，写出更健壮的代码。

Python文件读写的核心在于open()函数及后续操作。使用with语句能安全地管理文件打开与关闭，避免资源泄露；常用读取方法有.read()、.readline()、.readlines()，其中小文件适合用.read()，大文件建议用.readline()或生成器逐行处理；写入文件时，'w'模式会覆盖原有内容，而'a'模式可追加内容，'r+'模式可在保留原内容基础上修改；常见异常包括FileNotFoundError、IOError、PermissionError等，需通过try...except捕获并处理；处理不同编码文件时，应显式指定encoding参数，或借助chardet库检测编码方式；高效处理大文件可通过生成器逐行读取，减少内存占用；os模块可用于判断文件是否存在、删除、重命名等操作；二进制文件需以'rb'或'wb'模式读写，并配合struct模块进行数据打包解包。

Python文件读写，核心在于open()函数，以及后续的.read(), .write(), .close()等操作。异常处理是保证程序健壮性的关键，用try...except块来捕获可能出现的错误。

文件读写操作，在Python里其实没那么神秘。

Python文件读写，说白了就是和硬盘上的文件打交道。

如何安全地打开和关闭文件？

open()函数是关键，它接受文件名和模式（如'r'读，'w'写，'a'追加）作为参数。最安全的做法是使用with语句，它能确保文件在使用完毕后自动关闭，即使发生异常也一样。例如：

try:
    with open('my_file.txt', 'r') as f:
        content = f.read()
        print(content)
except FileNotFoundError:
    print("文件不存在！")
except IOError as e:
    print(f"读取文件时发生错误：{e}")

with语句的优雅之处在于，它背后隐藏了一个上下文管理器，负责资源的自动管理。省去了手动f.close()的麻烦，也避免了忘记关闭文件导致的资源泄露。

读取文件有哪些常用方法？

除了.read()，还有.readline()和.readlines()。.read()一次性读取整个文件内容，适合小文件。.readline()每次读取一行，适合逐行处理大文件。.readlines()则将所有行读取到一个列表中，方便迭代。

选择哪个方法，取决于你的具体需求。如果文件不大，.read()最简单。如果文件很大，或者你需要逐行处理，.readline()或.readlines()更合适。

比如，要统计文件行数，用.readline()效率更高：

def count_lines(filename):
    count = 0
    try:
        with open(filename, 'r') as f:
            while f.readline():
                count += 1
    except FileNotFoundError:
        return "文件不存在！"
    return count

print(count_lines('my_large_file.txt'))

写入文件时，如何避免覆盖原有内容？

使用'w'模式打开文件会清空原有内容。如果想追加内容，应该使用'a'模式。如果想同时读写，可以使用'r+'或'w+'模式，但需要小心处理文件指针的位置。

'w+'模式会先清空文件，再进行读写，而'r+'模式则不会清空。所以，如果你的目的是在原有内容的基础上进行修改，'r+'更合适。

需要注意的是，在写入文件后，文件指针会停留在写入位置的末尾。如果想读取刚才写入的内容，需要手动将文件指针移动到文件开头，使用f.seek(0)。

文件操作中常见的异常有哪些？

FileNotFoundError（文件未找到）、IOError（输入输出错误）、PermissionError（权限错误）等等。使用try...except块可以捕获这些异常，并进行相应的处理。

例如，当尝试打开一个不存在的文件时，会抛出FileNotFoundError异常。当没有权限读取或写入文件时，会抛出PermissionError异常。当磁盘空间不足时，可能会抛出IOError异常。

捕获异常后，可以进行一些处理，例如打印错误信息、记录日志、或者尝试重新打开文件。

如何处理不同编码的文件？

open()函数可以接受一个encoding参数，用于指定文件的编码方式。常见的编码方式有'utf-8'、'gbk'、'ascii'等等。如果文件编码方式与指定的编码方式不符，可能会出现UnicodeDecodeError或UnicodeEncodeError异常。

最好在打开文件时显式指定编码方式，避免出现乱码问题。如果不知道文件的编码方式，可以尝试使用chardet库进行检测。

import chardet

def detect_encoding(filename):
    with open(filename, 'rb') as f:
        result = chardet.detect(f.read())
    return result['encoding']

encoding = detect_encoding('my_file.txt')
try:
    with open('my_file.txt', 'r', encoding=encoding) as f:
        content = f.read()
        print(content)
except UnicodeDecodeError:
    print("文件编码错误！")

如何高效地处理大型文本文件？

对于大型文本文件，一次性读取所有内容可能会导致内存溢出。可以考虑使用迭代器或者生成器逐行处理。

例如，可以使用yield关键字创建一个生成器，每次返回文件的一行：

def read_large_file(filename):
    with open(filename, 'r') as f:
        for line in f:
            yield line

for line in read_large_file('my_large_file.txt'):
    # 处理每一行
    print(line)

这种方式可以避免一次性加载整个文件到内存中，从而提高处理效率。

如何使用os模块进行文件操作？

os模块提供了许多与操作系统交互的函数，包括文件和目录的管理。例如，可以使用os.path.exists()判断文件是否存在，使用os.remove()删除文件，使用os.rename()重命名文件，使用os.mkdir()创建目录等等。

os模块是Python与操作系统交互的桥梁，可以让你更方便地进行文件和目录的管理。

import os

if os.path.exists('my_file.txt'):
    os.remove('my_file.txt')
    print("文件已删除！")
else:
    print("文件不存在！")

如何处理二进制文件？

二进制文件包含非文本数据，例如图片、音频、视频等等。读取和写入二进制文件需要使用'rb'和'wb'模式。

处理二进制文件时，需要注意数据的类型和格式。可以使用struct模块进行数据的打包和解包。

import struct

# 将整数打包成二进制数据
data = struct.pack('i', 12345)

# 将二进制数据解包成整数
value = struct.unpack('i', data)[0]

print(value)

到这里，我们也就讲完了《Python入门必看！手把手教你文件操作+异常处理》的内容了。个人认为，基础知识的学习和巩固，是为了更好的将其运用到项目中，欢迎关注golang学习网公众号，带你了解更多关于异常处理,with语句,Python文件读写,open()函数,编码方式的知识点！