《Python程序設(shè)計(jì)》 課件 項(xiàng)目8 文件操作

項(xiàng)目8文件操作了解文件的打開和關(guān)閉方法01了解對文件讀寫的方法02熟悉文件定位讀寫的概念03知識目標(biāo)熟悉文件的重命名和刪除操作04熟悉文件夾的相關(guān)操作05理解基于維度的數(shù)據(jù)分類06熟悉一二維數(shù)據(jù)的存取與讀取方式07熟悉多維數(shù)據(jù)的格式化方法08能夠完成文件的打開和關(guān)閉操作01能夠使用不同的讀取方式讀取文件內(nèi)容02能夠完成使用文件的定位讀寫03能力目標(biāo)能夠?qū)ξ募M(jìn)行重命名和刪除操作04能夠完成文件夾的基本操作05能夠熟練完成一二維數(shù)據(jù)的存儲與讀取操作06目錄文件內(nèi)容復(fù)制任務(wù)1文件批量重命名任務(wù)2文件數(shù)據(jù)讀寫任務(wù)3任務(wù)提出01任務(wù)分析02知識準(zhǔn)備03任務(wù)1文件內(nèi)容復(fù)制任務(wù)實(shí)現(xiàn)04任務(wù)總結(jié)05任務(wù)1打印樹形圖案任務(wù)提出Part.01提出任務(wù)PyCharm開發(fā)工具編運(yùn)用寫Python程序，實(shí)現(xiàn)將一個(gè)TXT文件的內(nèi)容復(fù)制到另一個(gè)TXT文件中的功能，要求在新文件中給每一行加上行標(biāo)，如圖所示。提出任務(wù)完成效果舊文件新文件任務(wù)分析Part.02任務(wù)分析創(chuàng)建Python程序文件copy.py。打開原始文件和新文件。將原始文件的內(nèi)容逐行讀取出來，并加上行號將帶行號的數(shù)據(jù)寫入到新文件。關(guān)閉所有打開的文件，如果使用with打開，則不用再使用close()關(guān)閉。6.運(yùn)行測試程序，檢驗(yàn)數(shù)據(jù)是否正確寫入到新文件中。本任務(wù)是對TXT文件的內(nèi)容進(jìn)行復(fù)制，涉及到對兩個(gè)文件的打開、讀取、寫入、關(guān)閉等操作。具體的任務(wù)實(shí)施分析如下：知識準(zhǔn)備Part.03文件打開和關(guān)閉01文件數(shù)據(jù)讀寫02文件定位讀寫03知識準(zhǔn)備打開文件01關(guān)閉文件02上下文管理語句038.1文件打開和關(guān)閉打開文件open函數(shù)打開文件，其語法格式如下：open(filepath[,mode]）filepath：必填，可以是文件名，可以包含路徑。

例如：C:\Users\hello.txt，如果文件在當(dāng)

前路徑下，可以直接寫文件名hello.txt。mode：文件的打開模式。打開文件文件的打開模式關(guān)閉文件close()函數(shù)關(guān)閉文件，其語法格式如下：file.close（）file：文件對象。

例如：打開文件a.txt,執(zhí)行完相應(yīng)操作以后將文件關(guān)閉。

file=open(a.txt)

……

file.close()上下文管理語句在Python中訪問文件資源時(shí)，可以使用with語句對文件資源進(jìn)行自動管理。with語句的語法格式如下：withcontext_expression[asvariable]:with-blockcontext_expression：返回一個(gè)上下文管理器對象。例如使用with語句打開‘hello.txt‘文件。withopen('hello.txt','r')asfile:……#文件在這里被自動關(guān)閉。例：以r、w、a打開test.txt文件，并且關(guān)閉。以“r”方式打開

file=open("test.txt","r")

file.close()以“w”方式打開

file=open("test.txt",“w")

file.close()以“a”方式打開

file=open("test.txt",“a")

file.close()

課下可以練習(xí)以r+、w+,a+的模式打開文件。讀文件01寫文件028.2文件數(shù)據(jù)讀寫讀文件方式一：read()方法讀取文件，其語法格式如下：file.read（size）file：文件對象。size：表示要讀取多少個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)；可以省略，如果省略會將文件中所有的數(shù)據(jù)都讀出來。

例：讀取file指向的文件內(nèi)容。

file.read()方式二：readlines()方法讀取文件，其語法格式如下：file.readlines（）file：文件對象。readlines將整個(gè)文件的數(shù)據(jù)一次性讀出，返回一個(gè)列表。

例：讀取file指向的文件內(nèi)容。

file.readlines()讀文件方式三：readline()方法讀取文件，其語法格式如下：file.readline（）file：文件對象。readline是一行一行的讀取文件數(shù)據(jù)，需要注意的是讀完一行文件指針會自動移到下一行。

例：讀取file指向的文件內(nèi)容。

file.readline()讀文件寫文件write函數(shù)用來完成文件的寫入，每次會將write寫入的內(nèi)容追加到文件末尾，其語法格式如下：file.write(要寫入的內(nèi)容）file：文件對象。

例：將helloworld寫入file指向的文件中。

file.write(“helloworld”)寫文件例：打開test.txt文件，將helloworld寫入文件中。打開文件

file=open("test.txt",“w")寫入

file.write(“helloworld”）關(guān)閉

file.close()寫文件例：以3種不同的方式將test.txt的內(nèi)容讀出并且打印。

方式一打開文件

file=open("test.txt",“r")讀取

content=File.read(）

print(content)關(guān)閉

file.close()方式二打開文件

file=open("test.txt",“w")讀取

foriinfile.readlines(）:

print(i)關(guān)閉

file.close()讀文件例：以3種不同的方式將test.txt的內(nèi)容讀出并且打印。方式三打開文件file=open("test.txt",“w")讀取

content=File.readline(）

print(content)關(guān)閉

file.close()tell()方法01seek()方法028.3文件定位讀寫tell()方法從前面學(xué)習(xí)的讀寫操作實(shí)例中可以看到，文件在進(jìn)行讀寫操作時(shí)都是連續(xù)的，按照順序進(jìn)行的，程序總是從上次讀寫的位置繼續(xù)向下讀寫。但是實(shí)際應(yīng)用中，可能需要特定位置開始讀寫，這時(shí)就需要使用“文件讀寫位置”的屬性獲取文件位置，或者定位到文件的制定位置。具體的使用的方法是：tell()seek()tell（）：在讀寫文件時(shí)，如果想獲取文件當(dāng)前讀寫到哪個(gè)位置，可以使用tell()方法獲取。其語法格式如下：file.tell(）file：文件對象。

例：獲取文件當(dāng)前位置

file=open(“test.txt”)

file.tell()tell()方法seek()方法seek（）：指定文件的讀寫位置。其語法格式如下：file：文件對象。offset：表示偏移量，也就是需要移動的字節(jié)數(shù)。whence：表示方向，該參數(shù)的值有三個(gè)：

0：表示文件開頭。

1：表示使用當(dāng)前讀寫位置。

2：表示文件末尾。

例：指定文件的讀寫位置，從文件開頭，偏移5個(gè)字節(jié)。

file=open(“test.txt”)

file.seek(5,0)file.seek(offset[,whence])seek()方法例：打開test.txt文件，將helloworld寫入文件中,使用tell方法獲取寫入前和寫入后的位置。打開文件

file=open("test.txt",“r")

posi=file.tell()

print(“當(dāng)前位置是”，posi)寫入

file.read(5）

posi=file.tell()

print(“當(dāng)前位置是”，posi)

file.close()定位讀文件例：以3種不同的方向?qū)est.txt進(jìn)行定位，并且讀出5個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。方式一file=open("test.txt",“r")file.seek(5,0)file.read(5)file.close()#關(guān)閉方式二file=open("test.txt",“r")file.seek(3,1)Print(file.read(5))file.seek(3,1)Print(file.read(5))file.close()#關(guān)閉方式三file=open("test.txt",“r")file.seek(5,2)Print(file.read(5))file.close()#關(guān)閉任務(wù)實(shí)現(xiàn)Part.04分析代碼01編寫代碼02任務(wù)實(shí)現(xiàn)分析代碼特點(diǎn)1需要將原始文件的內(nèi)容全部復(fù)制到新文件中。每行開頭添加行標(biāo)。觀察效果圖，找到特點(diǎn)：特點(diǎn)2分析代碼第一步：使用open()函數(shù)只讀模式打開原始文件test.txt、寫入模式創(chuàng)建并打開文件new_test.txt。第二步：使用readlines()方法讀取文件test.txt中的全部內(nèi)容，并返回一個(gè)字符串列表，每行作為列表的一個(gè)元素。第三步：使用for循環(huán)遍歷字符串列表，在每行內(nèi)容前加入行標(biāo)，并運(yùn)用write()函數(shù)寫入新文件中。第四步：最后關(guān)閉原始文件和新文件，如果用with語句打開，第四步可以省略。代碼思路：(1)啟動PyCharm，新建Python項(xiàng)目copy，新建Python文件copy.Py編寫代碼(2)輸入代碼任務(wù)總結(jié)Part.05通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)，系統(tǒng)掌握了在Python中進(jìn)行文件的打開、關(guān)閉、寫入以及定位讀寫的方法。使用with語句可以確保文件在操作完成后被自動關(guān)閉，即使發(fā)生異常也會關(guān)閉文件。在執(zhí)行文件讀寫操作時(shí)，需要捕獲和處理可能發(fā)生的異常，例如文件不存在或沒有寫入權(quán)限等。使用seek()方法進(jìn)行移位操作時(shí)，當(dāng)whence參數(shù)為1和2時(shí)，需要以二進(jìn)制模式打開文件，否則會出現(xiàn)類似io.UnsupportedOperation:can‘tdononzerocur-relativeseeks的錯誤。任務(wù)提出01任務(wù)分析02知識準(zhǔn)備03任務(wù)2文件批量重命名任務(wù)實(shí)現(xiàn)04任務(wù)總結(jié)05任務(wù)1打印樹形圖案任務(wù)提出Part.01提出任務(wù)運(yùn)用PyCharm開發(fā)工具編寫Python程序，實(shí)現(xiàn)文件批量重命名的功能，文件批量重命名的方式有兩種：一是給文件名添加字符、二是刪除文件名中的字符，批量重命名前后文件名對比如圖所示。提出任務(wù)完成效果舊文件名新文件名請輸入您要執(zhí)行的操作（1-添加字符，2-刪除字符）：任務(wù)分析Part.02任務(wù)分析創(chuàng)建Python程序文件rename.py。提示用戶選擇重命名的方式是增加字符還是刪除字符。獲取文件夾下需要重命名的文件列表。根據(jù)用戶的選擇對文件進(jìn)行批量重命名。運(yùn)行程序，檢查文件名是否修改成功。本任務(wù)中需要提前準(zhǔn)備好批量重命名的文件，然后通過文件重命名方法修改文件名。具體的任務(wù)實(shí)施分析如下：知識準(zhǔn)備Part.03文件管理01文件夾管理02知識準(zhǔn)備rename()方法01remove()方法028.4文件管理rename()方法在實(shí)際應(yīng)用中，需要對文件或者文件夾做一些操作，Python的os模塊提供了很多函數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對文件或者文件夾的一些操作，首先看一下文件的重命名和刪除函數(shù)。文件重命名rename()文件刪除remove()文件的重命名格式如下：os.rename(src,dst)os：Python標(biāo)準(zhǔn)庫的一個(gè)用于訪問操作系統(tǒng)功能的模塊。src：需要修改的源文件名。dst：修改后的新文件名。

例：將a.txt重命名為new_a.txt

importos

os.rename(“a.txt”,”new_a.txt”)rename()方法文件的刪除格式如下：os.remove(path)os：Python標(biāo)準(zhǔn)庫的一個(gè)用于訪問操作系統(tǒng)功能的模塊。path：指定文件。

例：將a.txt文件刪除。

importos

os.remove(“a.txt”)remove()方法文件夾相關(guān)操作018.5文件夾管理文件夾的相關(guān)操作文件夾的常見操作包括創(chuàng)建文件夾、獲取當(dāng)前目錄、改變默認(rèn)目錄、獲取目錄列表和刪除文件夾。1.創(chuàng)建文件格式：os.mkdir(“文件夾名字”)；2.獲取當(dāng)前目錄：os.getcwd();3.改變默認(rèn)目錄：os.chdir(“目錄”)；4.獲取目錄列表：os.listdir(“目錄”)；5.刪除文件夾：os.rmdir(“文件夾名字”)。文件夾的相關(guān)操作

要求：

示例代碼：1.獲取當(dāng)前目錄；2.列出當(dāng)前目錄下所有的子目錄；3.將當(dāng)前目錄下的測試.txt文件重命名為核酸列表.txt；4.創(chuàng)建一個(gè)抗疫英雄的文件夾；5.將名為歷史.txt文件刪除；6.將騰訊健康文件夾刪除；7.操作完成以后改變目錄為抗疫英雄文件夾。importos

dir=os.getcwd()

print(os.listdir(dir))

os.rename(“測試.txt”,“核酸列表.txt”)

os.mkdir(“抗疫英雄”)

os.remove(“歷史.txt”)

os.rmdir(“騰訊健康”)

os.chdir(“抗疫英雄")

print(os.getcwd())任務(wù)實(shí)現(xiàn)Part.04分析代碼01編寫代碼02任務(wù)實(shí)現(xiàn)分析代碼第一步：使用os.chdir()方法設(shè)置當(dāng)前文件夾。第二步：使用input()函數(shù)提示用戶選擇重命名的方式：添加字符、刪除字符。第三步：使用os.listdir()方法獲取當(dāng)前文件夾下的所有文件名稱。第四步：根據(jù)用戶的選擇，使用for循環(huán)遍歷所有文件名，用os.rename()方法逐一對文件名進(jìn)行重命名操作。代碼思路：(1)啟動PyCharm，在項(xiàng)目文件夾Chapter08中新建Python文件rename.py(2)輸入如下代碼：編寫代碼任務(wù)總結(jié)Part.05通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)，掌握了文件和文件夾操作的常用方法。路徑兼容性：不同操作系統(tǒng)（如Windows、Linux、macOS）使用不同的路徑分隔符（如\或/），可以使用os.path模塊中的函數(shù)（如os.path.join）確保路徑字符串的跨平臺兼容性。絕對路徑與相對路徑：絕對路徑是從文件系統(tǒng)的根目錄開始，而相對路徑則是相對于當(dāng)前工作目錄或腳本所在的目錄。檢查文件是否存在：在嘗試讀取或?qū)懭胛募?，可以使用os.path.exists()檢查文件是否存在，避免因文件不存在而導(dǎo)致的錯誤。關(guān)閉文件：建議使用with語句來自動管理文件的打開和關(guān)閉，可以確保文件在使用完畢后被正確關(guān)閉，防止資源泄露。檢查文件夾是否存在：在創(chuàng)建新文件夾或向現(xiàn)有文件夾中添加文件之前，可以使用os.path.isdir()檢查目標(biāo)文件夾是否存在。權(quán)限問題：注意文件和文件夾的權(quán)限設(shè)置，應(yīng)確保程序有足夠的權(quán)限來讀取、寫入或刪除文件和文件夾，必要時(shí)可以使用os.chmod修改權(quán)限。異常處理：使用try-except塊來處理可能發(fā)生的文件讀寫錯誤，如FileNotFoundError、PermissionError等，避免程序崩潰。

任務(wù)提出01任務(wù)分析02知識準(zhǔn)備03任務(wù)3文件數(shù)據(jù)讀寫任務(wù)實(shí)現(xiàn)04任務(wù)總結(jié)05任務(wù)1打印樹形圖案任務(wù)提出Part.01提出任務(wù)運(yùn)用PyCharm開發(fā)工具編寫Python程序，讀取工資文件Salary.csv的內(nèi)容，將所有的數(shù)據(jù)復(fù)制到新文件sum.csv中，在最后添加“總工資”列，并計(jì)算出每個(gè)員工的總工資，如圖所示。提出任務(wù)完成效果

Salary.csv

sum.csv任務(wù)分析Part.02任務(wù)分析創(chuàng)建Python程序文件format.py。打開工資文件Salary.csv和匯總文件sum.csv。讀取Salary.csv的數(shù)據(jù)存入列表。增加新一列“總工資”，計(jì)算總工資數(shù)額。將匯總后的數(shù)據(jù)寫入sum.csv文件。運(yùn)行程序，打開sum.csv文件查看結(jié)果。本任務(wù)是對csv文件進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取與寫入，首先需要了解csv文件的存儲格式，然后根據(jù)要求操作文件內(nèi)容。具體的任務(wù)實(shí)施分析如下：知識準(zhǔn)備Part.03數(shù)據(jù)維度01數(shù)據(jù)存儲02知識準(zhǔn)備一維數(shù)據(jù)01二維數(shù)據(jù)028.6數(shù)據(jù)維度多維數(shù)據(jù)03一維數(shù)據(jù)維度是與事務(wù)“有聯(lián)系”的概念的數(shù)量，根據(jù)“有聯(lián)系”的概念的數(shù)量，事務(wù)可分為一維數(shù)據(jù)、二維數(shù)據(jù)和多維數(shù)據(jù)。一維數(shù)據(jù)：一維數(shù)據(jù)是具有對等關(guān)系的一組線性數(shù)據(jù)，對應(yīng)數(shù)學(xué)之中的集合和一維數(shù)組。在Python中，一維列表、一維元組和集合都是一維數(shù)據(jù)。一維數(shù)據(jù)中的各個(gè)元素可以通過空格、逗號等分隔。例如某學(xué)期學(xué)生開設(shè)的課程便是一組一維數(shù)據(jù)，通過逗號分隔，如下所示：

數(shù)學(xué)，英語，語文，體育，理綜二維數(shù)據(jù)二維數(shù)據(jù)：二維數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)參數(shù)的數(shù)量為2，此種數(shù)據(jù)對應(yīng)數(shù)學(xué)中的矩陣和二維數(shù)組，在Python語法中，二維列表、二維元組等都是二維數(shù)據(jù)。表格是日常生活中最常見的二維數(shù)據(jù)的組織形式，二維數(shù)據(jù)也稱為表格數(shù)據(jù)。如下成績表就是一種表格數(shù)據(jù)。姓名數(shù)學(xué)英語語文理綜張三120108112243李四105145130230王五146138123240多維數(shù)據(jù)多維數(shù)據(jù)：二維數(shù)據(jù)是一維數(shù)據(jù)的集合，依次類推，三維數(shù)據(jù)可以是二維數(shù)據(jù)的集合。當(dāng)數(shù)據(jù)的維度超過兩個(gè)時(shí)，稱之為多維數(shù)據(jù)。例如：2個(gè)3行4列的三維列表就是多維數(shù)據(jù)，如下所示。[[[2,1,6,4],[1,4,3,7],[9,6,5,4]],[[7,7,5,2],[3,1,2,7],[3,6,5,1]]]一維數(shù)據(jù)存儲01二維數(shù)據(jù)存儲028.7數(shù)據(jù)存儲多維數(shù)據(jù)存儲03一維數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)存儲：為了方便后續(xù)的讀寫操作，數(shù)據(jù)通常需要按照約定的組織方式存儲在文件中。

一維數(shù)據(jù)呈線性排列，一般用特殊字符分隔，如下所示：1.使用空格分隔：數(shù)學(xué)英語語文體育理綜2.使用逗號分隔：數(shù)學(xué)，英語，語文，體育，理綜3.使用-分隔：數(shù)學(xué)-英語-語文-體育-理綜一維數(shù)據(jù)存儲注意：1.同一文件或同組文件一般使用同一分隔符分隔。2.分隔數(shù)據(jù)的分隔符不應(yīng)出現(xiàn)在數(shù)據(jù)中。3.分隔符為英文半角符號，一般不使用中文符號作為分隔符。二維數(shù)據(jù)存儲二維數(shù)據(jù)可視化為多條一維數(shù)據(jù)的集合，當(dāng)二維數(shù)據(jù)只有一個(gè)元素時(shí)，這個(gè)二維數(shù)據(jù)就是一維數(shù)據(jù)。國際上通用的一二維數(shù)據(jù)存儲格式為CSV，逗號分隔。CSV文件以純文本形式存儲表格數(shù)據(jù)，文件的每一行對應(yīng)表格中的一條數(shù)據(jù)記錄，每條記錄由一個(gè)或多個(gè)字段組成，字段之間使用英文半角逗號分隔。具體實(shí)例如下：姓名,數(shù)學(xué),英語,語文,理綜張三,120,108,112,243李四,105,145,130,230王五,146,138,123,240二維數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)讀?。含F(xiàn)有一個(gè)score.csv的文件，如下圖所示，完成讀取操作。score.csv文件讀取代碼多維數(shù)據(jù)存儲多維數(shù)據(jù)的表示會非常復(fù)雜。為了直觀地表示多維數(shù)據(jù)，也為了便于組織和操作，三維及以上的多維數(shù)據(jù)統(tǒng)一采用鍵值對的形式進(jìn)行格式化。例如常見的JSON格式，JSON格式的數(shù)據(jù)遵循以下語法規(guī)則：1.數(shù)據(jù)表示JSON可以表示兩種結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)：對象和數(shù)組。對象（Object）是一個(gè)無序的鍵值對集合，使用花括號{}包圍。數(shù)組（Array）是有序的值列表，使用方括號[]包圍。多維數(shù)據(jù)存儲2.鍵（Key）鍵必須是字符串，并用雙引號""包圍。鍵用于標(biāo)識對象中的值，每個(gè)鍵在對象內(nèi)部必須是唯一的。3.值（Value）值可以是字符串、數(shù)字、布爾值（true或false）、對象、數(shù)組、null。字符串值必須用雙引號""包圍，且其中的特殊字符需要轉(zhuǎn)義（例如，使用\"表示雙引號，使用\\表示反斜杠）。數(shù)字值不需要引號，可以是整數(shù)或浮點(diǎn)數(shù)。布爾值true和false區(qū)分大小寫。null值表示空值。多維數(shù)據(jù)存儲4.逗號與分隔符對象中的鍵值對之間使用逗號，分隔。數(shù)組中的值之間使用逗號，分隔。在鍵和值之間使用冒號：分隔。5.空白符JSON允許在值之間、鍵和值之間、對象內(nèi)部和數(shù)組內(nèi)部使用空白符（空格、換行符、制表符等）來提高可讀性，但在語法上它們是無關(guān)緊要的。6.其他規(guī)則JSON的鍵和字符串值必須使用UTF-8編碼。多維數(shù)據(jù)存儲例如有一個(gè)存儲學(xué)生信息的JSON數(shù)據(jù)，具體如下所示：“學(xué)生信息”：[{“學(xué)號”:“12”,“姓名”:”張三”，“性別”:”男”}；{“學(xué)號”:“12”,