詳解 Python 與文件對象共事的實例

Python 有一個內置函數，open，用來打開在磁盤上的文件。open 返回一個文件對象，它擁有一些方法和屬性，可以得到被打開文件的信息，以及對被打開文件進行操作。

>>> f = open("/music/_singles/kairo.mp3", "rb") (1) >>> f                      (2) <open file '/music/_singles/kairo.mp3', mode 'rb' at 010E3988> >>> f.mode                   (3) 'rb' >>> f.name                   (4) '/music/_singles/kairo.mp3' 

(1)  open 方法可以接收三個參數：文件名、模式和緩沖區參數。只有第一個參數 (文件名) 是必須的；其它兩個是可選的。如果沒有指定，文件以文本方式打開。這里我們以二進制方式打開文件進行讀取。(print open.__doc__ 會給出所有可能模式的很好的解釋。)
(2)  open 函數返回一個對象 (到現在為止，這一點應該不會使你感到吃驚)。一個文件對象有幾個有用的屬性。
(3)  文件對象的 mode 屬性告訴你文件以何種模式被打開。
(4)  文件對象的 name 屬性告訴你文件對象所打開的文件名。

1. 讀取文件

你打開文件之后，你要做的第一件事是從中讀取，正如下一個例子所展示的。

>>> f <open file '/music/_singles/kairo.mp3', mode 'rb' at 010E3988> >>> f.tell()       (1) 0 >>> f.seek(-128, 2)    (2) >>> f.tell()       (3) 7542909 >>> tagData = f.read(128) (4) - 99 -Dive Into Python http://diveintopython.org/ >>> tagData 'TAGKAIRO****THE BEST GOA     ***DJ MARY-JANE***       Rave Mix           2000http://mp3.com/DJMARYJANE   /037' >>> f.tell()       (5) 7543037 

(1)  一個文件對象維護它所打開文件的狀態。文件對象的 tell 方法告訴你在被打開文件中的當前位置。因為我們還沒有對這個文件做任何事，當前位置為 0，它是文件的起始處。
(2)  文件對象的 seek 方法在被打開文件中移動到另一個位置。第二個參數指出第一個參數是什么意思：0 表示移動到一個絕對位置 (從文件起始處算起)，1 表示移到一個相對位置 (從當前位置算起)，還有 2 表示相對于文件尾的位置。因為我們搜索的 MP3 標記保存在文件的末尾，我們使用 2 并且告訴文件對象從文件尾移動到 128 字節的位置。
(3)  tell 方法確認了當前位置已經移動了。
(4)  read 方法從被打開文件中讀取指定個數的字節，并且返回含有讀取數據的字符串。可選參數指定了讀取的最大字節數。如果沒有指定參數，read 將讀到文件末尾。(我們本可以在這里簡單地說 read() ，因為我們確切地知道在文件的何處，事實上，我們讀的是最后 128 個字節。) 讀出的數據賦給變量 tagData，并且當前的位置根據所讀的字節數作了修改。
(5)  tell 方法確認了當前位置已經移動了。如果做一下算術，你會看到在讀了 128 個字節之后，位置數已經增加了 128。

2. 關閉文件

打開文件消耗系統資源，并且其間其它程序可能無法訪問它們 (取決于文件模式)。這就是一旦操作完畢就該關閉文件的重要所在。

>>> f <open file '/music/_singles/kairo.mp3', mode 'rb' at 010E3988> >>> f.closed    (1) False >>> f.close()   (2) >>> f <closed file '/music/_singles/kairo.mp3', mode 'rb' at 010E3988> >>> f.closed    (3) True >>> f.seek(0)   (4) Traceback (innermost last): - 100 -Dive Into Python http://diveintopython.org/  File "<interactive input>", line 1, in ? ValueError: I/O operation on closed file >>> f.tell() Traceback (innermost last):  File "<interactive input>", line 1, in ? ValueError: I/O operation on closed file >>> f.read() Traceback (innermost last):  File "<interactive input>", line 1, in ? ValueError: I/O operation on closed file >>> f.close()   (5) 

(1)  文件對象的 closed 屬性表示對象是打開還是關閉了文件。在本例中，文件仍然打開著 (closed 是 False)。

(2)  為了關閉文件，調用文件對象的 close 方法。這樣就釋放掉你加在文件上的鎖 (如果有的話)，刷新被緩沖的系統還未寫入的輸出 (如果有的話)，并且釋放系統資源。

(3)  closed 屬性證實了文件被關閉了。

(4)  文件被關閉了，但這并不意味著文件對象不再存在。變量 f 將繼續存在，直到它超出作用域或被手工刪除。然而，一旦文件被關閉，操作它的方法就沒有一個能使用；它們都會引發異常。

(5)  對一個文件已經關閉的文件對象調用 close 不會 引發異常，它靜靜地失敗。

3. 處理  I/O 錯誤

現在你已經足能理解前一章的例子程序 fileinfo.py 的文件處理代碼了。下面這個例子展示了如何安全地打開文件和讀取文件，以及優美地處理錯誤。

try:                (1)       fsock = open(filename, "rb", 0) (2)       try:                       fsock.seek(-128, 2)     (3)         tagdata = fsock.read(128)  (4)       finally:            (5)         fsock.close()              .       .       .     except IOError:           (6)       pass        

(1)  因為打開和讀取文件有風險，并且可能引發異常，所有這些代碼都用一個 try...except 塊封裝。(嘿，標準化的縮近不好嗎？這就是你開始欣賞它的地方。)
(2)  open 函數可能引發 IOError 異常。(可能是文件不存在。)
(3)  seek 方法可能引發 IOError 異常。(可能是文件長度小于 128 字節。)
(4)  read 方法可能引發 IOError 異常。(可能磁盤有壞扇區，或它在一個網絡驅動器上，而網絡剛好斷了。)
(5)  這是新的：一個 try...finally 塊。一旦文件通過 open 函數被成功地打開，我們應該絕對保證把它關閉，即使是在 seek 或 read 方法引發了一個異常時。try...finally 塊可以用來：在 finally 塊中的代碼將
總是 被執行，甚至某些東西在 try 塊中引發一個異常也會執行。可以這樣考慮，不管在路上發生什么，代碼都會被 “即將滅亡” 地執行。
(6)  最后，處理我們的 IOError 異常。它可能是由調用 open、seek 或 read 引發的 IOError 異常。這里，我們其實不用關心，因為將要做的事就是靜靜地忽略它然后繼續。(記住，pass 是一條不做任何事的 Python 語句。) 這樣完全合法，“處理” 一個異常可以明確表示不做任何事。它仍然被認為處理過了，并且處理將正常繼續，從 try...except 塊的下一行代碼開始。

4. 寫入文件

正如你所期待的，你也能用與讀取文件同樣的方式寫入文件。有兩種基本的文件模式：

• 追加 (Append) 模式將數據追加到文件尾。
• 寫入 (write) 模式將覆蓋文件的原有內容。

如果文件還不存在，任意一種模式都將自動創建文件，因此從來不需要任何復雜的邏輯：“如果 log 文件還不存在，將創建一個新的空文件，正因為如此，你可以第一次就打開它”。打開文件并開始寫就可以了。

>>> logfile = open('test.log', 'w') (1) >>> logfile.write('test succeeded') (2) >>> logfile.close() >>> print file('test.log').read()  (3) test succeeded >>> logfile = open('test.log', 'a') (4) - 102 -Dive Into Python http://diveintopython.org/ >>> logfile.write('line 2') >>> logfile.close() >>> print file('test.log').read()  (5) test succeededline 2 

(1)  你可以大膽地開始創建新文件 test.log 或覆蓋現有文件，并為寫入目的而打開它。(第二個參數 "w" 的意思是為文件寫入而打開。) 是的，它和想象中的一樣危險。我希望你不要關心文件以前的內容，因為它現在已經不存在了。

(2)  你可以使用 open 返回的文件對象的 write 方法向一個新打開的文件添加數據。

(3)  file 是 open 的同義語。這一行語句打開文件，讀取內容，并打印它們。

(4)  碰巧你知道 test.log 存在 (因為你剛向它寫完了數據)，所以你可以打開它并向其追加數據。("a" 參數的意思是為追加目的打開文件。) 實際上即使文件不存在你也可以這樣做，因為以追加方式打開一文件時，如果需要的話會創建文件。但是追加操作從不 損壞文件的現有內容。

(5)  正如你所看到的，原來的行和你以追加方式寫入的第二行現在都在 test.log 中了。同時注意兩行之間并沒包含回車符。因為兩次寫入文件時都沒有明確地寫入回車符，所以文件中沒有包含回車符。你可以用 "/n" 寫入回車符。因為你沒做這項工作，所以你寫到文件的所有內容都將顯示在同一行上。

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