Python作為一門(mén)強(qiáng)大的編程語(yǔ)言，不僅在數(shù)據(jù)處理、機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域大放異彩，其文件操作功能也非常強(qiáng)大且靈活。無(wú)論是讀取配置文件、處理日志文件，還是編寫(xiě)腳本進(jìn)行文件自動(dòng)化管理，Python都提供了豐富的方法。今天，我們就來(lái)探討Python文件讀寫(xiě)的8大實(shí)用方法，并通過(guò)實(shí)際代碼示例逐步深入。

1. 使用open函數(shù)讀取文件

在Python中，讀取文件最基本的方式是使用內(nèi)置的open函數(shù)。這個(gè)函數(shù)返回一個(gè)文件對(duì)象，你可以用它來(lái)讀取文件內(nèi)容。

# 打開(kāi)文件并讀取內(nèi)容  
with open('example.txt', 'r', encoding='utf-8') as file:  
    content = file.read()  
    print(content)  

解釋?zhuān)?/p>

• open('example.txt', 'r', encoding='utf-8')：打開(kāi)當(dāng)前目錄下的example.txt文件，模式'r'表示讀取模式，encoding='utf-8'指定文件編碼。
• with語(yǔ)句確保文件在讀取完畢后自動(dòng)關(guān)閉。
• file.read()：讀取文件全部?jī)?nèi)容。

2. 按行讀取文件

對(duì)于大文件，一次性讀取全部?jī)?nèi)容可能會(huì)消耗大量?jī)?nèi)存。按行讀取是一個(gè)更好的選擇。

with open('example.txt', 'r', encoding='utf-8') as file:  
    for line in file:  
        print(line.strip())  # strip()去除行尾的換行符  

解釋?zhuān)?/p>

• for line in file：逐行讀取文件內(nèi)容。
• line.strip()：去除每行末尾的換行符。

3. 寫(xiě)入文件

寫(xiě)入文件同樣使用open函數(shù)，但模式要改為'w'（寫(xiě)入）或'a'（追加）。

# 寫(xiě)入文件  
with open('output.txt', 'w', encoding='utf-8') as file:  
    file.write('Hello, Python!\n')  
    file.write('Welcome to file operations.')  

# 追加內(nèi)容到文件  
with open('output.txt', 'a', encoding='utf-8') as file:  
    file.write('\nGoodbye, Python!')  

解釋?zhuān)?/p>

• 'w'模式會(huì)覆蓋文件原有內(nèi)容，'a'模式會(huì)在文件末尾追加內(nèi)容。
• file.write()：將字符串寫(xiě)入文件。

4. 使用readlines讀取所有行

readlines方法會(huì)讀取文件所有行，并返回一個(gè)包含每行內(nèi)容的列表。

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

解釋?zhuān)?/p>

• file.readlines()：讀取所有行，每行作為列表的一個(gè)元素。

5. 寫(xiě)入多行

你可以使用writelines方法一次性寫(xiě)入多行內(nèi)容。

lines_to_write = ['First line.\n', 'Second line.\n', 'Third line.\n']  
with open('output.txt', 'w', encoding='utf-8') as file:  
    file.writelines(lines_to_write)  

解釋?zhuān)?/p>

• writelines接受一個(gè)字符串列表，每個(gè)字符串代表文件的一行。

6. 使用pickle模塊序列化對(duì)象

pickle模塊可以將Python對(duì)象序列化為字節(jié)流，然后寫(xiě)入文件，或者從文件中反序列化對(duì)象。

import pickle  

# 序列化對(duì)象并寫(xiě)入文件  
data = {'name': 'Alice', 'age': 30, 'city': 'New York'}  
with open('data.pkl', 'wb') as file:  
    pickle.dump(data, file)  

# 從文件中反序列化對(duì)象  
with open('data.pkl', 'rb') as file:  
    loaded_data = pickle.load(file)  
    print(loaded_data)  

解釋?zhuān)?/p>

• 'wb'和'rb'模式分別用于二進(jìn)制寫(xiě)入和讀取。
• pickle.dump(data, file)：將data對(duì)象序列化并寫(xiě)入文件。
• pickle.load(file)：從文件中反序列化對(duì)象。

7. 使用csv模塊處理CSV文件

CSV（逗號(hào)分隔值）文件是常見(jiàn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式。Python的csv模塊提供了方便的接口來(lái)讀寫(xiě)CSV文件。

import csv  

# 寫(xiě)入CSV文件  
with open('data.csv', 'w', newline='', encoding='utf-8') as file:  
    writer = csv.writer(file)  
    writer.writerow(['Name', 'Age', 'City'])  
    writer.writerows([['Alice', 30, 'New York'], ['Bob', 25, 'Los Angeles']])  

# 讀取CSV文件  
with open('data.csv', 'r', encoding='utf-8') as file:  
    reader = csv.reader(file)  
    for row in reader:  
        print(row)  

解釋?zhuān)?/p>

• csv.writer(file)：創(chuàng)建一個(gè)寫(xiě)入器對(duì)象。
• writer.writerow(row)和writer.writerows(rows)：寫(xiě)入一行或多行數(shù)據(jù)。
• csv.reader(file)：創(chuàng)建一個(gè)讀取器對(duì)象。
• for row in reader：逐行讀取CSV文件內(nèi)容。

8. 使用json模塊處理JSON文件

JSON（JavaScript Object Notation）是一種輕量級(jí)的數(shù)據(jù)交換格式。Python的json模塊可以方便地進(jìn)行JSON數(shù)據(jù)的序列化和反序列化。

import json  

# 序列化對(duì)象并寫(xiě)入JSON文件  
data = {'name': 'Alice', 'age': 30, 'city': 'New York'}  
with open('data.json', 'w', encoding='utf-8') as file:  
    json.dump(data, file, ensure_ascii=False, indent=4)  

# 從JSON文件中反序列化對(duì)象  
with open('data.json', 'r', encoding='utf-8') as file:  
    loaded_data = json.load(file)  
    print(loaded_data)  

解釋?zhuān)?/p>

• json.dump(data, file, ensure_ascii=False, indent=4)：將data對(duì)象序列化為JSON格式并寫(xiě)入文件，ensure_ascii=False確保非ASCII字符正確顯示，indent=4使輸出格式化。
• json.load(file)：從文件中反序列化JSON數(shù)據(jù)。

實(shí)戰(zhàn)案例：日志文件分析

假設(shè)你有一個(gè)日志文件log.txt，內(nèi)容如下：

2023-10-01 10:00:00 INFO User logged in  
2023-10-01 10:05:00 ERROR Invalid credentials  
2023-10-01 10:10:00 INFO User logged out  

你的任務(wù)是統(tǒng)計(jì)日志文件中每個(gè)日志級(jí)別的出現(xiàn)次數(shù)。

from collections import defaultdict  

log_levels = defaultdict(int)  

with open('log.txt', 'r', encoding='utf-8') as file:  
    for line in file:  
        timestamp, level, message = line.split(maxsplit=2)  
        log_levels[level] += 1  

print("Log levels count:")  
for level, count in log_levels.items():  
    print(f"{level}: {count}")  

輸出：

Log levels count:  
INFO: 2  
ERROR: 1  

分析：- 我們使用defaultdict(int)來(lái)統(tǒng)計(jì)每個(gè)日志級(jí)別的出現(xiàn)次數(shù)。- 通過(guò)line.split(maxsplit=2)將每行日志分割為時(shí)間戳、日志級(jí)別和消息三部分。- 遍歷文件，更新日志級(jí)別的計(jì)數(shù)。- 最后打印出每個(gè)日志級(jí)別的出現(xiàn)次數(shù)。

總結(jié)

本篇文章詳細(xì)介紹了Python文件讀寫(xiě)的8大實(shí)用方法，包括基本的文件讀寫(xiě)操作、逐行讀取、寫(xiě)入多行、使用pickle、csv和json模塊處理特定格式的文件。通過(guò)實(shí)際代碼示例，我們逐步深入，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，展示了每個(gè)概念是如何應(yīng)用的。最后，通過(guò)一個(gè)實(shí)戰(zhàn)案例——日志文件分析，進(jìn)一步鞏固了所學(xué)知識(shí)。