Day 10：Python 文件操作 11 个案例总结
你好，我是悦创。
Python 文件 IO 操作：
- 涉及文件读写操作
- 获取文件后缀名
- 批量修改后缀名
- 获取文件修改时间
- 压缩文件
- 加密文件等常用操作
1. 文件读操作
文件读、写操作比较常见。读取文件，要先判断文件是否存在。
- 若文件存在，再读取；
- 不存在，抛出文件不存在异常。
In [8]: import os
In [9]: def read_file(filename):
...: if os.path.exists(filename) is False:
...: raise FileNotFoundError('%s not exists'%(filename,))
...: f = open(filename)
...: content = f.read()
...: f.close()
...: return content
试着读取一个 D 盘文件：
In [13]: read_file('D:/source/python-zhuanlan/update_log.md')
---------------------------------------------------------------------------
UnicodeDecodeError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-13-92e8f4011b20> in <module>
----> 1 read_file('D:/source/python-zhuanlan/update_log.md')
<ipython-input-12-5591c3ba7b42> in read_file(filename)
3 raise FileNotFoundError('%s not exists'%(filename,))
4 f = open(filename)
----> 5 content = f.read()
6 f.close()
7 return content
UnicodeDecodeError: 'gbk' codec can't decode byte 0xaa in position 46: illegal multibyte sequence
出错！在 f.read 这行，有错误提示看，是编码问题。open 函数打开文件，默认编码格式与平台系统有关，鉴于此，有必要在 open 时为参数 encoding 赋值，一般采用 UTF-8：
In [9]: def read_file(filename):
...: if os.path.exists(filename) is False:
...: raise FileNotFoundError('%s not exists'%(filename,))
...: f = open(filename,encoding='utf-8')
...: content = f.read()
...: f.close()
...: return content
代码打开文件的编码确认为 UTF-8 后，还需要确认，磁盘中这个文件编码格式也为 UTF-8。推荐使用 Notepad++ 查看文件编码格式，查看方式如下图所示：
下面，读入成功：
In [22]: read_file('D:/source/python-zhuanlan/update_log.md')
Out[22]: '更新日志\n\nDay4: \n\n> 下面总结 10 个列表和元祖使用的经典例子，通过练习，进一步加深对它们提供的方法的理解。\n\n10 个改为 13 个 \n\n\n\nDay6:\n\n 第 12 个，13 个间有多余的空行
上面，还提到 open 后，务必要 close，这种写法有些繁琐，还容易出错。借助 with 语法，同时实现 open 和 close 功能，这是更常用的方法。
In [9]: def read_file(filename):
...: if os.path.exists(filename) is False:
...: raise FileNotFoundError('%s not exists'%(filename,))
...: with open(filename,encoding='utf-8') as f :
content = f.read()
...: return content
2. 文件按行读
read 函数一次读取整个文件，readlines 函数按行一次读取整个文件。读入文件小时，使用它们没有问题。
但是，如果读入文件大，read 或 readlines 一次读取整个文件，内存就会面临重大挑战。
使用 readline 一次读取文件一行，能解决大文件读取内存溢出问题。
文件 a.txt 内容如下：
Hey, Python
I just love Python so much,
and want to get the whole Python stack by this 60-days column
and believe Python !
如下，读取文件 a.txt，r+ 表示读写模式。代码块实现：
- 每次读入一行。
- 选择正则 split 分词，注意观察
a.txt，单词间有的一个空格，有的多个。这些情况，实际工作中确实也会遇到。 - 使用 defaultdict 统计单词出现频次。
- 按照频次从大到小降序。
In [38]: from collections import defaultdict
...: import re
...:
...: rec = re.compile('\s+')
...: dd = defaultdict(int)
...: with open('a.txt','r+') as f:
for line in f:
...: clean_line = line.strip()
...: if clean_line:
...: words = rec.split(clean_line)
...: for word in words:
...: dd[word] += 1
...: dd = sorted(dd.items(),key=lambda x: x[1],reverse=True)
...: print('---print stat---')
...: print(dd)
...: print('---words stat done---')
程序运行结果：
Hey, Python
I just love Python so much,
and want to get the whole Python stack by this 60-days column
and believe Python !
---print stat---
[('Python', 3), ('and', 2), ('I', 1), ('just', 1), ('love', 1), ('so', 1), ('much,', 1), ('want', 1), ('to', 1), ('get', 1), ('the', 1), ('whole', 1), ('stack', 1), ('by', 1), ('this', 1), ('60-days', 1), ('column', 1), ('believe', 1), ('!', 1)]
---words stat done---
3. 文件写操作
文件写操作时，需要首先判断要写入的文件路径是否存在。
若不存在，通过 mkdir 创建出路径；否则，直接写入文件：
import os
def write_to_file(file_path,file_name):
if os.path.exists(file_path) is False:
os.mkdir(file_path)
whole_path_filename = os.path.join(file_path,file_name)
to_write_content = '''
Hey, Python
I just love Python so much,
and want to get the whole python stack by this 60-days column
and believe!
'''
with open(whole_path_filename, mode="w", encoding='utf-8') as f:
f.write(to_write_content)
print('-------write done--------')
print('-------begin reading------')
with open(whole_path_filename,encoding='utf-8') as f:
content = f.read()
print(content)
if to_write_content == content:
print('content is equal by reading and writing')
else:
print('----Warning: NO Equal-----------------')
以上这段代码思路：
- 路径不存在，创建路径
- 写文件
- 读取同一文件
- 验证写入到文件的内容是否正确
打印出的结果：
-------begin writing-------
-------write done--------
-------begin reading------
Hey, Python
I just love Python so much,
and want to get the whole python stack by this 60-days column
and believe!
content is equal by reading and writing
4. 获取文件名
有时拿到一个文件名时，名字带有路径。这时，使用 os.path、split 方法实现路径和文件的分离。
In [11]: import os
...: file_ext = os.path.split('./data/py/test.py')
...: ipath,ifile = file_ext
In [12]: ipath
Out[12]: './data/py'
In [13]: ifile
Out[13]: 'test.py'
5. 获取后缀名
如何优雅地获取文件后缀名？os.path 模块，splitext 能够优雅地提取文件后缀。
In [1]: import os
In [2]: file_extension = os.path.splitext('./data/py/test.py')
In [3]: file_extension[0]
Out[3]: './data/py/test'
In [4]: file_extension[1]
Out[4]: '.py'
6. 获取后缀名的文件
import os
def find_file(work_dir,extension='jpg'):
lst = []
for filename in os.listdir(work_dir):
print(filename)
splits = os.path.splitext(filename)
ext = splits[1] # 拿到扩展名
if ext == '.'+extension:
lst.append(filename)
return lst
r = find_file('.','md')
print(r) # 返回所有目录下的 md 文件
7. 批量修改后缀
本案例使用 Python os 模块和 argparse 模块。
将工作目录 work_dir 下所有后缀名为 old_ext 的文件，修改为 new_ext。通过此案例，同时掌握 argparse 模块。
首先，导入模块：
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