📝 文件IO

markmap 思维导图（可用于 markmap 工具）

📂 打开文件

Python 通过内置的 open() 函数来进行文件操作。常用的模式有：

  • "r"：只读模式（默认）
  • "w"：写入模式，会创建文件（如果不存在），覆盖原有内容
  • "a"：追加模式，在文件末尾追加内容（如果文件存在）
  • "x"：独占创建模式，只能用于新建文件，若文件已存在则报错（Python 3.3+ 支持）
  • "b"：二进制模式（可与其他模式组合，如 "rb"、"wb"）
'''1. 打开文件，并手动关闭'''

file = open('test.txt', 'r')
print(file.read())
file.close()
'''2. 使用 with 关键字，with语句会自动关闭文件'''

with open('test.txt', 'r') as file:
  print(file.read())

⚡ 重点：推荐使用 with 语句管理文件，能自动关闭文件，避免资源泄漏。

📄 文件读取

读取文本文件

with open('example.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    content = f.read()
    print(content)

按行读取

with open('example.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    for line in f:
        print(line.strip())

注意：line.strip() 可以去除每行末尾的换行符。

  • file.read() 读取整个文件的内容。
  • file.readline() 读取文件的一行内容。
  • file.readlines() 读取文件所有行，返回一个包含行内容的列表。

✍️ 文件写入与追加

写入文本文件

with open('output.txt', 'w', encoding='utf-8') as f:
    f.write('Hello, Python!\n')
    f.write('文件写入示例。')

追加内容

with open('output.txt', 'a', encoding='utf-8') as f:
    f.write('\n追加内容。')

创建新文件，并写入（如果文件已存在则报错）

with open('output.txt', 'x', encoding='utf-8') as f:
    f.write('新内容。')

🧊 二进制文件操作

二进制文件常用于图片、音频、视频等非文本数据的读写。

1. 读取二进制文件

with open('image.png', 'rb') as f:
    data = f.read()
    print(data[:20])  # 打印前20个字节

重点：'rb' 模式读取到的是 bytes 类型数据。

2. 写入二进制文件

with open('text.txt', 'wb') as f:
    f.write(b"hello")

重点：'wb' 模式写入的内容必须是 bytes 类型。

3. 追加二进制内容

with open('data.bin', 'ab') as f:
    f.write(b"more data")

重点：'ab' 模式用于二进制追加写入。

4. 二进制内容的转码与解码

  • 编码（encode）：字符串 → 二进制
  • 解码（decode）：二进制 → 字符串
text = "你好，Python！"
# 编码
binary_data = text.encode('utf-8')
print(binary_data)  # b'\xe4\xbd\xa0\xe5\xa5\xbd\xef\xbc\x8cPython\xef\xbc\x81'

# 解码
decoded_text = binary_data.decode('utf-8')
print(decoded_text)  # 你好，Python！

🛡️ 异常处理示例

文件操作时常见异常如 FileNotFoundError，可以用 try-except 捕获：

try:
    with open('nofile.txt', 'r') as f:
        print(f.read())
except FileNotFoundError:
    print("文件不存在！")