Python文件读写操作详解：从基础到高级

摘要：文件读写是Python编程中常见的操作之一。本文将介绍Python中文件读写的基础知识，包括打开文件、读取文件内容、写入文件、关闭文件等基本操作。此外，还将探讨一些高级文件读写技术，如使用上下文管理器、处理异常、使用with语句等。通过学习本文，您将全面了解Python中文件读写的方法和技巧，为您的编程工作提供帮助。

1. 文件读取基础
在Python中，可以使用open()函数打开文件，并返回一个文件对象。open()函数接受两个参数：文件路径和打开模式。

python
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file = open('file.txt', 'r')
上述代码打开一个名为file.txt的文件，并以只读模式（'r'）打开。常见的打开模式有：

'r'：只读模式（默认）
'w'：写入模式，如果文件不存在则创建新文件，如果文件已存在则清空文件内容
'a'：追加模式，如果文件不存在则创建新文件
'x'：排他模式，用于创建新文件，如果文件已存在则抛出异常
'b'：二进制模式
't'：文本模式（默认）
打开文件后，可以使用read()方法读取文件内容。

python
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content = file.read()
print(content)
read()方法将文件内容作为字符串返回。如果文件很大，可以使用readline()方法逐行读取文件内容。

python
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line = file.readline()
while line:
    print(line)
    line = file.readline()
完成文件读取后，需要调用close()方法关闭文件。

python
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file.close()
2. 文件写入基础
与文件读取类似，使用open()函数可以打开文件进行写入操作。

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file = open('file.txt', 'w')
上述代码打开一个名为file.txt的文件，并以写入模式（'w'）打开。如果文件不存在，则创建一个新文件；如果文件已存在，则清空文件内容。

可以使用write()方法向文件写入内容。

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file.write('Hello, World!')
write()方法将给定的字符串写入文件。如果要写入多行内容，可以使用换行符（\n）分隔。

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file.write('Line 1\n')
file.write('Line 2\n')
完成文件写入后，同样需要调用close()方法关闭文件。

python
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file.close()
3. 上下文管理器和with语句
在Python中，可以使用上下文管理器和with语句来简化文件操作。上下文管理器负责在进入和退出代码块时执行必要的操作，例如打开和关闭文件。

python
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with open('file.txt', 'r') as file:
    content = file.read()
    print(content)
上述代码使用with语句打开文件，并在代码块执行完毕后自动关闭文件。这样可以避免忘记关闭文件的情况，并且代码更加简洁。

对于文件写入操作，同样可以使用上下文管理器和with语句。

python
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with open('file.txt', 'w') as file:
    file.write('Hello, World!')
4. 异常处理
在进行文件读写操作时，可能会发生一些异常情况，例如文件不存在、权限错误等。为了处理这些异常，可以使用异常处理机制。

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try:
    file = open('file.txt', 'r')
    content = file.read()
    print(content)
except FileNotFoundError:
    print('文件不存在')
except PermissionError:
    print('没有读取权限')
finally:
    file.close()
上述代码使用try-except-finally语句进行异常处理。在try代码块中打开文件并读取内容，如果发生FileNotFoundError异常（文件不存在），打印出相应的错误信息。如果发生PermissionError异常（没有读取权限），同样打印出相应的错误信息。无论是否发生异常，finally代码块都会执行，确保文件被关闭。

类似地，可以在文件写入操作中使用异常处理。

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try:
    with open('file.txt', 'w') as file:
        file.write('Hello, World!')
except IOError:
    print('写入文件时发生错误')
5. 使用with同时读写文件
有时候需要同时对同一个文件进行读写操作。在这种情况下，可以使用open()函数的'r+'模式打开文件。

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with open('file.txt', 'r+') as file:
    content = file.read()
    file.write('New line')
上述代码中，首先使用read()方法读取文件内容，然后使用write()方法在文件末尾追加新的内容。

6. 二进制文件读写
除了文本文件，Python也可以读写二进制文件。在打开文件时，可以指定'b'模式。

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with open('image.jpg', 'rb') as file:
    data = file.read()
上述代码打开一个名为image.jpg的二进制文件，并使用read()方法读取文件内容。读取的数据将以字节形式返回。

对于二进制文件的写入操作，同样可以使用'wb'模式。

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with open('image.jpg', 'wb') as file:
    file.write(data)
上述代码将之前读取的二进制数据写回到文件中。

结论
本文详细介绍了Python中文件读写的基础知识和高级技巧。您学到了如何打开文件、读取文件内容、写入文件、关闭文件，以及如何使用上下文管理器、处理异常和使用with语句。这些技巧将帮助您更加高效地进行文件读写操作，并提升您的Python编程水平。祝您在文件处理中取得成功！