每天学习一点Python——文件操作全攻略

大家好！今天我们来继续学习Python中文件操作的核心技能。无论是读写文本文件，还是处理CSV数据，文件操作都是编程中必不可少的环节。让我们从基础开始，一步步掌握这些实用技巧。

一、准备工作：导入必要的模块

首先，我们需要导入Python的pathlib模块，它是现代Python中处理文件路径的首选方式：

from pathlib import Path

📝 代码解释：

• • from pathlib import Path：从pathlib模块导入Path类
• • pathlib是Python 3.4+引入的路径操作库，比传统的os.path更直观
• • Path类提供了丰富的方法来处理文件路径

二、查看当前工作目录

在开始文件操作前，我们先了解一下程序当前工作目录：

print(Path.cwd())

📝 代码解释：

• • Path.cwd()：获取"当前工作目录"（Current Working Directory）
• • 这是程序运行时默认的目录路径

三、创建目录和子目录

现在我们来创建自己的文件夹（昨天已经创建过了，今天再复习下）：

# 在用户主目录下创建new_directory文件夹
new_dir = Path.home() / "new_directory"
new_dir.mkdir(exist_ok=True)

📝 代码解释：

• • Path.home()：获取用户主目录
• • Windows：C:\Users\用户名
• • Mac/Linux：/home/用户名
• • /操作符：用于拼接路径，比传统字符串拼接更安全

# 创建多级子目录：new_directory/folder_a/folder_b
nested_dir = new_dir / "folder_a" / "folder_b"
nested_dir.mkdir(parents=True)

📝 逐行解析：

四、文件的基本操作

1. 创建文件

file_path = new_dir / "file1.txt"
file_path.touch()

📝 代码解释：

• • touch()：创建一个空文件，类似Linux的touch命令
• • 如果文件已存在，则更新文件的修改时间

2. 移动/重命名文件

source = new_dir / "file1.txt"
destination = new_dir / "folder_a" / "file1.txt"
source.replace(destination)

✅ 执行结果：

WindowsPath('C:/Users/用户名/new_directory/folder_a/file1.txt')

📝 代码解释：

• • replace()：移动文件到新位置，如果目标位置已有文件则覆盖
• • 返回新的Path对象指向移动后的文件位置

⚠️ 重要提醒： 如果源文件不存在会报错！请确保文件已创建再进行移动操作。

3. 删除文件

file_to_delete = new_dir / "folder_a" / "file1.txt"
file_to_delete.unlink()

📝 代码解释：

• • unlink()：删除文件
• • 重要提示： 这是永久删除，不会进入回收站！

五、批量操作实战

一次性创建多个测试文件和目录：

test_dir = new_dir
print(test_dir.exists())  # 检查目录是否存在

files_to_create = [
    test_dir / "README.md",          # 文本文件
    test_dir / "config.json",        # 配置文件
    test_dir / "data.csv",           # 数据文件
    test_dir / "logs",               # 日志目录
]

for item in files_to_create:
    if item.suffix:  # 如果有后缀就是文件
        item.touch()
        print(f"已创建文件：{item.name}")
    else:            # 没有后缀就是目录
        item.mkdir(exist_ok=True)
        print(f"已创建目录：{item.name}")

✅ 执行结果：

True
已创建文件：README.md
已创建文件：config.json
已创建文件：data.csv
已创建目录：logs

🔑 关键概念：

• • exists()：检查路径是否存在
• • suffix属性：获取文件后缀名（如.txt、.csv）
• • name属性：获取文件名（包含后缀）

💡 实用技巧： 通过item.suffix可以判断是文件还是目录，因为目录通常没有后缀名。

六、删除目录的两种方式

方式1：删除空目录

empty_dir = new_dir / "logs"
empty_dir.rmdir()  # 只能删除空目录

方式2：删除非空目录

import shutil
shutil.rmtree(new_dir / "folder_a")  # 强力删除，包括所有内容

🆚 两种删除方式对比

🔍 rmtree()工作原理详解

对于代码：

shutil.rmtree(new_dir/"folder_a")

路径解析：

• • new_dir = C:\Users\用户名\new_directory
• • new_dir/"folder_a" = C:\Users\用户名\new_directory\folder_a

删除范围图示：

new_directory/           ← 不会被删除
├── folder_a/           ← 从这里开始删除（包括里面的所有内容）
│   ├── file1.txt      ← 被删除
│   ├── file2.txt      ← 被删除
│   └── folder_b/      ← 被删除
├── README.md           ← 不会被删除
└── config.json         ← 不会被删除

📌 核心理解：rmtree()只删除你指定的路径及其子内容，不会向上删除父目录。

七、文本文件的读写操作

1. 写入文本文件

path = new_dir / "hello.txt"

with path.open(mode='w', encoding="utf-8") as file:
    file.write("Hello,World!")
    chars_written = file.write("\nWelcome to Python!")
    print(f"写入的字符数：{chars_written}")

✅ 执行结果：

写入的字符数：19

逐行解释代码

第一行：创建路径对象

path = new_dir / "hello.txt"

说明：此时只是定义路径，文件还不存在。

第二行：打开文件

with path.open(mode='w', encoding="utf-8") as file:

说明：mode='w'表示写入模式，文件在此时被创建。

第三行：第一次写入

file.write("Hello,World!")

说明：写入12个字符到新文件。

第四行：第二次写入

chars_written = file.write("\nWelcome to Python!")

说明：

• • 接着写入换行符和18个字符，总共19个字符。
• • write()写入内容，返回写入的字符数

关键问题解答

问： 是不是用两次with ... as file:就会覆盖了？

答： 完全正确！这就是关键区别。

两种情况对比

情况1：单次with，多次write（不会覆盖）

# 在同一个with块内连续写入
with path.open(mode='w', encoding="utf-8") as file:
    file.write("Hello,World!")          # 第一次写入
    file.write("\nWelcome to Python!")  # 第二次接着写

结果：两行内容都保留。

情况2：两次with，每次都覆盖

# 第一次with块
with path.open(mode='w', encoding="utf-8") as file:
    file.write("Hello,World!")  # 写入第一行
# with结束，文件关闭

# 第二次with块（重新打开）
with path.open(mode='w', encoding="utf-8") as file:
    file.write("New Content")   # 完全覆盖之前的全部内容

结果：只看到"New Content"，之前的"Hello,World!"被覆盖。

核心原理图示

情况1（单次with）：
打开文件 → 写"Hello,World!" → 继续写"Welcome" → 关闭文件
       ↓
文件内容：两行都保留

情况2（两次with）：
第一次：打开文件 → 写"Hello" → 关闭文件
第二次：重新打开文件 → 写"New" → 关闭文件
       ↓
文件内容：只有"New"（之前的内容被清空）

简单记忆规则

1. 1. 同一个with块内：多次write()是追加
2. 2. 不同with块：每次都是重新开始（覆盖）

2. 读取整个文件

with path.open(mode="r", encoding="utf-8") as file:
    content = file.read()
    print("文件内容：")
    print(content)

代码解释：

• • read()：一次性读取整个文件内容
• • 适合小文件，大文件可能消耗过多内存

✅ 执行结果：

文件内容：
Hello,World!
Welcome to Python!

3. 逐行读取文件

with path.open(mode='r', encoding="utf-8") as file:
    for line in file.readlines():
        print(f"行内容：{line.strip()}")

代码解释：

• • readlines()：读取所有行，返回字符串列表
• • strip()：移除每行末尾的换行符
• • 适合需要逐行处理的场景

✅ 执行结果：

行内容：Hello,World!
行内容：Welcome to Python!

🧹 strip()方法详解

strip()主要用于去除字符串首尾的空白字符，但功能更强大：

基本用法：

text = "  Hello World!  "
print(text.strip())  # "Hello World!" ← 去掉首尾空格

去除指定字符：

text = "***Hello***"
print(text.strip("*"))  # "Hello" ← 去掉首尾星号

去除多种字符：

text = "  \n \t Hello! \t\n  "
print(text.strip(" \n\t!"))  # "Hello" ← 去掉空格、换行、制表符、感叹号

strip()家族对比：

💡 重要特性：strip()只处理字符串首尾，中间内容保持不变！

4. 追加内容到文件

with path.open(mode="a", encoding="utf-8") as file:
    file.write("\nThis is appended text.")

📝 代码解释：

• • mode="a"：追加模式，在文件末尾添加内容
• • 不会覆盖原有内容

📊 文件打开模式总结：

⚠️ 重要提示： 文件打开模式要记牢，特别是'w'和'a'的区别！

八、CSV文件的读写操作

1. CSV文件写入（列表格式）

先准备一些数据：

import csv
from pathlib import Path

daily_temperatures = [
    [68, 65, 68, 70, 74, 72],
    [67, 67, 70, 72, 72, 70],
    [68, 70, 74, 76, 74, 73],
]

写入CSV文件：

file_path = new_dir / "temperatures.csv"
with file_path.open(mode="w", encoding="utf-8", newline="") as file:
    writer = csv.writer(file)
    writer.writerows(daily_temperatures)

代码解释：

open()中的newline=""参数：

• • 控制换行符处理
• • 在Windows上防止写入额外的\r\n
• • 确保跨平台一致性

CSV写入器：

• • with ... as file:使用上下文管理器，自动管理文件资源，确保文件正确关闭
• • csv.writer()：创建CSV写入器
• • writer.writerows()：批量写入多行数据

2. CSV文件读取

with file_path.open(mode="r", encoding="utf-8", newline="") as file:
    reader = csv.reader(file)
    for row in reader:
        print(f"原始行：{row}")
        int_row = [int(value) for value in row]
        print(f"转换后：{int_row}")

代码解释：

• • csv.reader()：创建CSV读取器
• • CSV读取的所有值都是字符串类型，需要时需手动转换
• • [int(value) for value in row]：列表推导式，将每行的字符串转为整数

✅ 执行结果：

原始行：['68', '65', '68', '70', '74', '72']
转换后：[68, 65, 68, 70, 74, 72]
原始行：['67', '67', '70', '72', '72', '70']
转换后：[67, 67, 70, 72, 72, 70]
原始行：['68', '70', '74', '76', '74', '73']
转换后：[68, 70, 74, 76, 74, 73]

3. 带表头的CSV写入（字典格式）

people = [
    {"name": "Veronica", "age": 29},
    {"name": "Audrey", "age": 32},
    {"name": "Sam", "age": 24},
]

file_path = new_dir / "people.csv"
with file_path.open(mode="w", encoding="utf-8", newline="") as file:
    writer = csv.DictWriter(file, fieldnames=["name", "age"])
    writer.writeheader()
    writer.writerows(people)

代码解释：

csv.DictWriter的优点：

• • 使用字典而不是列表，代码更易读
• • 自动处理表头
• • 不依赖列的顺序

关键参数：

• • fieldnames=["name", "age"]：定义CSV的列名和顺序
• • writeheader()：写入表头行
• • writerows(people)：写入数据行

✅ 生成的文件内容：

name,age
Veronica,29
Audrey,32
Sam,24

4. 带表头的CSV读取

with file_path.open(mode="r", encoding="utf-8", newline="") as file:
    reader = csv.DictReader(file)
    for row in reader:
        print(f"姓名：{row['name']}, 年龄：{row['age']}")

代码解释：

• • csv.DictReader()：创建字典读取器
• • 自动将第一行识别为表头
• • 每一行返回一个字典，键是列名
• • 通过row['name']访问特定列，代码更清晰

✅ 执行结果：

姓名：Veronica, 年龄：29
姓名：Audrey, 年龄：32
姓名：Sam, 年龄：24

九、两种CSV写法的对比

💡 建议： 从数据库或API获取的数据通常是字典格式，使用DictWriter更方便！

十、总结

📚 今日重点回顾

1. 1. 路径操作：使用pathlib模块创建、移动、删除文件和目录
2. 2. 文本文件：掌握read()、write()、readlines()等基本操作
3. 3. CSV文件：学会用csv.writer和csv.DictWriter处理表格数据
4. 4. 最佳实践：使用with语句确保文件正确关闭

🔑 关键要点

• • 路径拼接用/操作符更安全
• • 文件操作完一定要关闭（或用with语句自动管理）
• • CSV读写注意newline=""参数确保跨平台兼容
• • 大文件不要用read()一次性读取，改用逐行处理

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