详解 Python 与文件对象共事的实例

详解 Python 与文件对象共事的实例

Python 有一个内置函数，open，用来打开在磁盘上的文件。open 返回一个文件对象，它拥有一些方法和属性，可以得到被打开文件的信息，以及对被打开文件进行操作。

>>> 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 方法可以接收三个参数：文件名、模式和缓冲区参数。只有第一个参数 (文件名) 是必须的；其它两个是可选的。如果没有指定，文件以文本方式打开。这里我们以二进制方式打开文件进行读取。(print open.__doc__ 会给出所有可能模式的很好的解释。)
(2)  open 函数返回一个对象 (到现在为止，这一点应该不会使你感到吃惊)。一个文件对象有几个有用的属性。
(3)  文件对象的 mode 属性告诉你文件以何种模式被打开。
(4)  文件对象的 name 属性告诉你文件对象所打开的文件名。

1. 读取文件

你打开文件之后，你要做的第一件事是从中读取，正如下一个例子所展示的。

>>> 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)  一个文件对象维护它所打开文件的状态。文件对象的 tell 方法告诉你在被打开文件中的当前位置。因为我们还没有对这个文件做任何事，当前位置为 0，它是文件的起始处。
(2)  文件对象的 seek 方法在被打开文件中移动到另一个位置。第二个参数指出第一个参数是什么意思：0 表示移动到一个绝对位置 (从文件起始处算起)，1 表示移到一个相对位置 (从当前位置算起)，还有 2 表示相对于文件尾的位置。因为我们搜索的 MP3 标记保存在文件的末尾，我们使用 2 并且告诉文件对象从文件尾移动到 128 字节的位置。
(3)  tell 方法确认了当前位置已经移动了。
(4)  read 方法从被打开文件中读取指定个数的字节，并且返回含有读取数据的字符串。可选参数指定了读取的最大字节数。如果没有指定参数，read 将读到文件末尾。(我们本可以在这里简单地说 read() ，因为我们确切地知道在文件的何处，事实上，我们读的是最后 128 个字节。) 读出的数据赋给变量 tagData，并且当前的位置根据所读的字节数作了修改。
(5)  tell 方法确认了当前位置已经移动了。如果做一下算术，你会看到在读了 128 个字节之后，位置数已经增加了 128。

2. 关闭文件

打开文件消耗系统资源，并且其间其它程序可能无法访问它们 (取决于文件模式)。这就是一旦操作完毕就该关闭文件的重要所在。

>>> 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)  文件对象的 closed 属性表示对象是打开还是关闭了文件。在本例中，文件仍然打开着 (closed 是 False)。

(2)  为了关闭文件，调用文件对象的 close 方法。这样就释放掉你加在文件上的锁 (如果有的话)，刷新被缓冲的系统还未写入的输出 (如果有的话)，并且释放系统资源。

(3)  closed 属性证实了文件被关闭了。

(4)  文件被关闭了，但这并不意味着文件对象不再存在。变量 f 将继续存在，直到它超出作用域或被手工删除。然而，一旦文件被关闭，操作它的方法就没有一个能使用；它们都会引发异常。

(5)  对一个文件已经关闭的文件对象调用 close 不会 引发异常，它静静地失败。

3. 处理  I/O 错误

现在你已经足能理解前一章的例子程序 fileinfo.py 的文件处理代码了。下面这个例子展示了如何安全地打开文件和读取文件，以及优美地处理错误。

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)  因为打开和读取文件有风险，并且可能引发异常，所有这些代码都用一个 try...except 块封装。(嘿，标准化的缩近不好吗？这就是你开始欣赏它的地方。)
(2)  open 函数可能引发 IOError 异常。(可能是文件不存在。)
(3)  seek 方法可能引发 IOError 异常。(可能是文件长度小于 128 字节。)
(4)  read 方法可能引发 IOError 异常。(可能磁盘有坏扇区，或它在一个网络驱动器上，而网络刚好断了。)
(5)  这是新的：一个 try...finally 块。一旦文件通过 open 函数被成功地打开，我们应该绝对保证把它关闭，即使是在 seek 或 read 方法引发了一个异常时。try...finally 块可以用来：在 finally 块中的代码将
总是 被执行，甚至某些东西在 try 块中引发一个异常也会执行。可以这样考虑，不管在路上发生什么，代码都会被 “即将灭亡” 地执行。
(6)  最后，处理我们的 IOError 异常。它可能是由调用 open、seek 或 read 引发的 IOError 异常。这里，我们其实不用关心，因为将要做的事就是静静地忽略它然后继续。(记住，pass 是一条不做任何事的 Python 语句。) 这样完全合法，“处理” 一个异常可以明确表示不做任何事。它仍然被认为处理过了，并且处理将正常继续，从 try...except 块的下一行代码开始。

4. 写入文件

正如你所期待的，你也能用与读取文件同样的方式写入文件。有两种基本的文件模式：

• 追加 (Append) 模式将数据追加到文件尾。
• 写入 (write) 模式将覆盖文件的原有内容。

如果文件还不存在，任意一种模式都将自动创建文件，因此从来不需要任何复杂的逻辑：“如果 log 文件还不存在，将创建一个新的空文件，正因为如此，你可以第一次就打开它”。打开文件并开始写就可以了。

>>> 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)  你可以大胆地开始创建新文件 test.log 或覆盖现有文件，并为写入目的而打开它。(第二个参数 "w" 的意思是为文件写入而打开。) 是的，它和想象中的一样危险。我希望你不要关心文件以前的内容，因为它现在已经不存在了。

(2)  你可以使用 open 返回的文件对象的 write 方法向一个新打开的文件添加数据。

(3)  file 是 open 的同义语。这一行语句打开文件，读取内容，并打印它们。

(4)  碰巧你知道 test.log 存在 (因为你刚向它写完了数据)，所以你可以打开它并向其追加数据。("a" 参数的意思是为追加目的打开文件。) 实际上即使文件不存在你也可以这样做，因为以追加方式打开一文件时，如果需要的话会创建文件。但是追加操作从不 损坏文件的现有内容。

(5)  正如你所看到的，原来的行和你以追加方式写入的第二行现在都在 test.log 中了。同时注意两行之间并没包含回车符。因为两次写入文件时都没有明确地写入回车符，所以文件中没有包含回车符。你可以用 "\n" 写入回车符。因为你没做这项工作，所以你写到文件的所有内容都将显示在同一行上。

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