6.2.?與文件對象共事 · Dive Into Python

# 6.2.?與文件對象共事 * 6.2.1\. 讀取文件 * 6.2.2\. 關閉文件 * 6.2.3\. 處理 I/O 錯誤 * 6.2.4\. 寫入文件 Python 有一個內置函數，`open`，用來打開在磁盤上的文件。`open` 返回一個文件對象，它擁有一些方法和屬性，可以得到被打開文件的信息，以及對被打開文件進行操作。 ## 例?6.3.?打開文件 ``` >>> f = open("/music/_singles/kairo.mp3", "rb") >>> f <open file '/music/_singles/kairo.mp3', mode 'rb' at 010E3988> >>> f.mode 'rb' >>> f.name '/music/_singles/kairo.mp3' ``` | | | | --- | --- | | \[1\] | `open` 方法可以接收三個參數：文件名、模式和緩沖區參數。只有第一個參數 (文件名) 是必須的；其它兩個是[可選的](../power_of_introspection/optional_arguments.html "4.2.?使用可選參數和命名參數")。如果沒有指定，文件以文本方式打開。這里我們以二進制方式打開文件進行讀取。(`print open.__doc__` 會給出所有可能模式的很好的解釋。) | | \[2\] | `open` 函數返回一個對象 (到現在為止，[這一點應該不會使你感到吃驚](../getting_to_know_python/everything_is_an_object.html "2.4.?萬物皆對象"))。一個文件對象有幾個有用的屬性。 | | \[3\] | 文件對象的 `mode` 屬性告訴你文件以何種模式被打開。 | | \[4\] | 文件對象的 `name` 屬性告訴你文件對象所打開的文件名。 | ## 6.2.1.?讀取文件你打開文件之后，你要做的第一件事是從中讀取，正如下一個例子所展示的。 ## 例?6.4.?讀取文件 ``` >>> f <open file '/music/_singles/kairo.mp3', mode 'rb' at 010E3988> >>> f.tell() 0 >>> f.seek(-128, 2) >>> f.tell() 7542909 >>> tagData = f.read(128) >>> tagData 'TAGKAIRO****THE BEST GOA ***DJ MARY-JANE*** Rave Mix 2000http://mp3.com/DJMARYJANE \037' >>> f.tell() 7543037 ``` | | | | --- | --- | | \[1\] | 一個文件對象維護它所打開文件的狀態。文件對象的 `tell` 方法告訴你在被打開文件中的當前位置。因為我們還沒有對這個文件做任何事，當前位置為 `0`，它是文件的起始處。 | | \[2\] | 文件對象的 `seek` 方法在被打開文件中移動到另一個位置。第二個參數指出第一個參數是什么意思：`0` 表示移動到一個絕對位置 (從文件起始處算起)，`1` 表示移到一個相對位置 (從當前位置算起)，還有 `2` 表示相對于文件尾的位置。因為我們搜索的 MP3 標記保存在文件的末尾，我們使用 `2` 并且告訴文件對象從文件尾移動到 `128` 字節的位置。 | | \[3\] | `tell` 方法確認了當前位置已經移動了。 | | \[4\] | `read` 方法從被打開文件中讀取指定個數的字節，并且返回含有讀取數據的字符串。可選參數指定了讀取的最大字節數。如果沒有指定參數，`read` 將讀到文件末尾。(我們本可以在這里簡單地說 `read()` ，因為我們確切地知道在文件的何處，事實上，我們讀的是最后 128 個字節。) 讀出的數據賦給變量 `tagData`，并且當前的位置根據所讀的字節數作了修改。 | | \[5\] | `tell` 方法確認了當前位置已經移動了。如果做一下算術，你會看到在讀了 128 個字節之后，位置數已經增加了 128。 | ## 6.2.2.?關閉文件打開文件消耗系統資源，并且其間其它程序可能無法訪問它們 (取決于文件模式)。這就是一旦操作完畢就該關閉文件的重要所在。 ## 例?6.5.?關閉文件 ``` >>> f <open file '/music/_singles/kairo.mp3', mode 'rb' at 010E3988> >>> f.closed False >>> f.close() >>> f <closed file '/music/_singles/kairo.mp3', mode 'rb' at 010E3988> >>> f.closed True >>> f.seek(0) Traceback (innermost last): 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() ``` | | | | --- | --- | | \[1\] | 文件對象的 `closed` 屬性表示對象是打開還是關閉了文件。在本例中，文件仍然打開著 (`closed` 是 `False`)。 | | \[2\] | 為了關閉文件，調用文件對象的 `close` 方法。這樣就釋放掉你加在文件上的鎖 (如果有的話)，刷新被緩沖的系統還未寫入的輸出 (如果有的話)，并且釋放系統資源。 | | \[3\] | `closed` 屬性證實了文件被關閉了。 | | \[4\] | 文件被關閉了，但這并不意味著文件對象不再存在。變量 `f` 將繼續存在，直到它[超出作用域](../object_oriented_framework/instantiating_classes.html#fileinfo.scope "例?5.8.?嘗試實現內存泄漏")或被手工刪除。然而，一旦文件被關閉，操作它的方法就沒有一個能使用；它們都會引發異常。 | | \[5\] | 對一個文件已經關閉的文件對象調用 `close` _不會_ 引發異常，它靜靜地失敗。 | ## 6.2.3.?處理 I/O 錯誤現在你已經足能理解前一章的例子程序 `fileinfo.py` 的文件處理代碼了。下面這個例子展示了如何安全地打開文件和讀取文件，以及優美地處理錯誤。 ## 例?6.6.?`MP3FileInfo` 中的文件對象 ``` try: fsock = open(filename, "rb", 0) try: fsock.seek(-128, 2) tagdata = fsock.read(128) finally: fsock.close() . . . except IOError: pass ``` | | | | --- | --- | | \[1\] | 因為打開和讀取文件有風險，并且可能引發異常，所有這些代碼都用一個 `try...except` 塊封裝。(嘿，[標準化的縮近](../getting_to_know_python/indenting_code.html "2.5.?代碼縮進")不好嗎？這就是你開始欣賞它的地方。) | | \[2\] | `open` 函數可能引發 `IOError` 異常。(可能是文件不存在。) | | \[3\] | `seek` 方法可能引發 `IOError` 異常。(可能是文件長度小于 128 字節。) | | \[4\] | `read` 方法可能引發 `IOError` 異常。(可能磁盤有壞扇區，或它在一個網絡驅動器上，而網絡剛好斷了。) | | \[5\] | 這是新的：一個 `try...finally` 塊。一旦文件通過 `open` 函數被成功地打開，我們應該絕對保證把它關閉，即使是在 `seek` 或 `read` 方法引發了一個異常時。`try...finally` 塊可以用來：在 `finally` 塊中的代碼將_總是_ 被執行，甚至某些東西在 `try` 塊中引發一個異常也會執行。可以這樣考慮，不管在路上發生什么，代碼都會被 “即將滅亡” 地執行。 | | \[6\] | 最后，處理我們的 `IOError` 異常。它可能是由調用 `open`、`seek` 或 `read` 引發的 `IOError` 異常。這里，我們其實不用關心，因為將要做的事就是靜靜地忽略它然后繼續。(記住，`pass` 是一條不做任何事的 Python 語句。) 這樣完全合法，“處理” 一個異常可以明確表示不做任何事。它仍然被認為處理過了，并且處理將正常繼續，從 `try...except` 塊的下一行代碼開始。 | ## 6.2.4.?寫入文件正如你所期待的，你也能用與讀取文件同樣的方式寫入文件。有兩種基本的文件模式： * 追加 (Append) 模式將數據追加到文件尾。 * 寫入 (write) 模式將覆蓋文件的原有內容。如果文件還不存在，任意一種模式都將自動創建文件，因此從來不需要任何復雜的邏輯：“如果 log 文件還不存在，將創建一個新的空文件，正因為如此，你可以第一次就打開它”。打開文件并開始寫就可以了。 ## 例?6.7.?寫入文件 ``` >>> logfile = open('test.log', 'w') >>> logfile.write('test succeeded') >>> logfile.close() >>> print file('test.log').read() test succeeded >>> logfile = open('test.log', 'a') >>> logfile.write('line 2') >>> logfile.close() >>> print file('test.log').read() test succeededline 2 ``` | | | | --- | --- | | \[1\] | 你可以大膽地開始創建新文件 `test.log` 或覆蓋現有文件，并為寫入目的而打開它。(第二個參數 `"w"` 的意思是為文件寫入而打開。) 是的，它和想象中的一樣危險。我希望你不要關心文件以前的內容，因為它現在已經不存在了。 | | \[2\] | 你可以使用 `open` 返回的文件對象的 `write` 方法向一個新打開的文件添加數據。 | | \[3\] | `file` 是 `open` 的同義語。這一行語句打開文件，讀取內容，并打印它們。 | | \[4\] | 碰巧你知道 `test.log` 存在 (因為你剛向它寫完了數據)，所以你可以打開它并向其追加數據。(`"a"` 參數的意思是為追加目的打開文件。) 實際上即使文件不存在你也可以這樣做，因為以追加方式打開一文件時，如果需要的話會創建文件。但是追加操作_從不_ 損壞文件的現有內容。 | | \[5\] | 正如你所看到的，原來的行和你以追加方式寫入的第二行現在都在 `test.log` 中了。同時注意兩行之間并沒包含回車符。因為兩次寫入文件時都沒有明確地寫入回車符，所以文件中沒有包含回車符。你可以用 `"\n"` 寫入回車符。因為你沒做這項工作，所以你寫到文件的所有內容都將顯示在同一行上。 | ## 進一步閱讀 * _Python Tutorial_ 討論了文件的讀取和寫入，包括如何[將一個文件一次一行地讀到 list 中](http://www.python.org/doc/current/tut/node9.html#SECTION009210000000000000000)。 * eff-bot 討論了[各種各樣讀取文件方法](http://www.effbot.org/guides/readline-performance.htm) 的效率和性能。 * Python Knowledge Base 回答了[關于文件的常見問題](http://www.faqts.com/knowledge-base/index.phtml/fid/552)。 * _Python Library Reference_ 總結了[所有文件對象模塊](http://www.python.org/doc/current/lib/bltin-file-objects.html)。