Python IO编程详解:文件读写、内存流与目录操作

Chloe
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发布时间:2026-10-14| 3人浏览过
原创

本文深入解析Python IO编程,涵盖文件读写的基本用法与最佳实践,重点介绍StringIO和BytesIO在内存中处理字符串与字节数据的方法,并详细讲解利用os和os.path模块进行环境变量获取、目录创建删除及路径管理的操作技巧,帮助开发者高效处理I/O任务。

文件读写

读文件


try:
 # windows下utf8
 f = open('./README.md', 'r', encoding='utf8', errors='ignore')
 print(f.read())
finally:
 f and f.close()


# 用with简化
with open('./README.md', 'r', encoding='utf8') as f:
 print(f.read())

# 迭代读取大文件
with open('./README.md', 'r', encoding='utf8') as f:
 # readline()可以每次读取一行内容
 for line in f.readlines():
  # 把末尾的'\n'删掉
  print(line.strip())
  
# 读取二进制文件
f = open('/Users/michael/test.jpg', 'rb')
f.read() # b'\xff\xd8\xff\xe1\x00\x18Exif\x00\x00...' # 十六进制表示的字节

写文件

写文件与读文件的逻辑基本一致,主要区别在于调用open()函数时,需传入标识符'w'或'wb'以分别表示写入文本文件或二进制文件。

可以通过反复调用write()方法向文件中写入内容,但务必记得调用f.close()来关闭文件。需要注意的是,操作系统在写入文件时通常不会立即将数据写入磁盘,而是先存入内存缓存,待空闲时再逐步写入。只有当调用close()方法时,操作系统才会确保将未写入的数据全部落盘。若忘记调用close(),可能导致数据仅部分写入磁盘,造成数据丢失。因此,使用with语句是更为安全可靠的做法。


with open('./test2.md', 'a', encoding='utf8') as f:
 f.write('Hello, python!')
 
# 文件内字符替换,把你好替换为hi,然后读取内容到内存中
with open('test.txt','r') as f:
 s = f.readlines()
# 接着打开文件,用replace替换掉你内存中的内容,然后写入文件
with open('test.txt','w') as w:
 for i in s:
  w.write(i.replace('你好','hi'))

StringIO和BytesIO

StringIO

用于在内存中读写字符串(str)对象。


from io import StringIO
f = StringIO()
f.write('hello')
f.write(' ')
f.write('world!')
print(f.getvalue()) # 方法用于获得写入后的str。

f = StringIO('Hello!\nHi!\nGoodbye!')
while True:
 s = f.readline()
 if(s == ''):
  break
 print(s.strip())

BytesIO

用于在内存中读写字节(bytes)对象。


from io import BytesIO
f = BytesIO()
f.write('中文'.encode('utf-8')) # 写入的不是str,而是经过UTF-8编码的bytes。
print(f.getvalue())

f = BytesIO(b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87')
f.read() # b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'

操作文件和目录


import os
os.name # 如果是posix,说明系统是Linux、Unix或Mac OS X,如果是nt,就是Windows系统。
os.uname() # 注意uname()函数在Windows上不提供

环境变量

操作系统中定义的环境变量均保存在os.environ这一变量中。


import os
os.name
'nt'
os.environ # 获取环境变量
os.environ.get('PATH')
os.environ.get('x', 'default')

操作文件和目录

处理文件和目录的函数分散在os模块和os.path模块中。


# 查看当前目录的绝对路径:
os.path.abspath('.')


# 当前的目录名
os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))

# 在某个目录下创建一个新目录,首先把新目录的完整路径表示出来:
os.path.join('/Users/michael', 'testdir') # '/Users/michael/testdir'

# 然后创建一个目录:
os.mkdir('/Users/michael/testdir')

# 删掉一个目录:
os.rmdir('/Users/michael/testdir')

# 路径拆分
os.path.split('/Users/michael/testdir/file.txt')

# 获得文件扩展名
os.path.splitext('/path/to/file.txt')

# 对文件重命名
os.rename('test.txt', 'test.py')

# 删掉文件
os.remove('test.py')


#OS模块

#os模块就是对操作系统进行操作,使用该模块必须先导入模块:
import os

#getcwd() 获取当前工作目录(当前工作目录默认都是当前文件所在的文件夹)
result = os.getcwd()
print(result)

#chdir()改变当前工作目录
os.chdir('/home/sy')
result = os.getcwd()
print(result)

open('02.txt','w')

#操作时如果书写完整的路径则不需要考虑默认工作目录的问题,按照实际书写路径操作
open('/home/sy/下载/02.txt','w')

#listdir() 获取指定文件夹中所有内容的名称列表
result = os.listdir('/home/sy')
print(result)

#mkdir() 创建文件夹
#os.mkdir('girls')
#os.mkdir('boys',0o777)

#makedirs() 递归创建文件夹
#os.makedirs('/home/sy/a/b/c/d')

#rmdir() 删除空目录
#os.rmdir('girls')

#removedirs 递归删除文件夹 必须都是空目录
#os.removedirs('/home/sy/a/b/c/d')

#rename() 文件或文件夹重命名
#os.rename('/home/sy/a','/home/sy/alibaba'
#os.rename('02.txt','002.txt')

#stat() 获取文件或者文件夹的信息
#result = os.stat('/home/sy/PycharmProject/Python3/10.27/01.py)
#print(result)

#system() 执行系统命令(危险函数)
#result = os.system('ls -al') #获取隐藏文件
#print(result)

#环境变量
'''
环境变量就是一些命令的集合
操作系统的环境变量就是操作系统在执行系统命令时搜索命令的目录的集合
'''
#getenv() 获取系统的环境变量
result = os.getenv('PATH')
print(result.split(':'))

#putenv() 将一个目录添加到环境变量中(临时增加仅对当前脚本有效)
#os.putenv('PATH','/home/sy/下载')
#os.system('syls')

#exit() 退出终端的命令

#os模块中的常用值
#curdir 表示当前文件夹 .表示当前文件夹 一般情况下可以省略
print(os.curdir)

#pardir 表示上一层文件夹 ..表示上一层文件夹 不可省略!
print(os.pardir)

#os.mkdir('../../../man')#相对路径 从当前目录开始查找
#os.mkdir('/home/sy/man1')#绝对路径 从根目录开始查找

#name 获取代表操作系统的名称字符串
print(os.name) #posix -> linux或者unix系统 nt -> window系统

#sep 获取系统路径间隔符号 window ->\ linux ->/
print(os.sep)

#extsep 获取文件名称和后缀之间的间隔符号 window & linux -> .
print(os.extsep)

#linesep 获取操作系统的换行符号 window -> \r\n linux/unix -> \n
print(repr(os.linesep))

#导入os模块
import os

#以下内容都是os.path子模块中的内容

#abspath() 将相对路径转化为绝对路径
path = './boys'#相对
result = os.path.abspath(path)
print(result)

#dirname() 获取完整路径当中的目录部分 & basename()获取完整路径当中的主体部分
path = '/home/sy/boys'
result = os.path.dirname(path)
print(result)

result = os.path.basename(path)
print(result)

#split() 将一个完整的路径切割成目录部分和主体部分
path = '/home/sy/boys'
result = os.path.split(path)
print(result)

#join() 将2个路径合并成一个
var1 = '/home/sy'
var2 = '000.py'
result = os.path.join(var1,var2)
print(result)

#splitext() 将一个路径切割成文件后缀和其他两个部分,主要用于获取文件的后缀
path = '/home/sy/000.py'
result = os.path.splitext(path)
print(result)

#getsize() 获取文件的大小
#path = '/home/sy/000.py'
#result = os.path.getsize(path)
#print(result)

#isfile() 检测是否是文件
path = '/home/sy/000.py'
result = os.path.isfile(path)
print(result)

#isdir() 检测是否是文件夹
result = os.path.isdir(path)
print(result)

#islink() 检测是否是链接
path = '/initrd.img.old'
result = os.path.islink(path)
print(result)

#getctime() 获取文件的创建时间 get create time
#getmtime() 获取文件的修改时间 get modify time
#getatime() 获取文件的访问时间 get active time

import time

filepath = '/home/sy/下载/chls'

result = os.path.getctime(filepath)
print(time.ctime(result))

result = os.path.getmtime(filepath)
print(time.ctime(result))

result = os.path.getatime(filepath)
print(time.ctime(result))

#exists() 检测某个路径是否真实存在
filepath = '/home/sy/下载/chls'
result = os.path.exists(filepath)
print(result)

#isabs() 检测一个路径是否是绝对路径
path = '/boys'
result = os.path.isabs(path)
print(result)

#samefile() 检测2个路径是否是同一个文件
path1 = '/home/sy/下载/001'
path2 = '../../../下载/001'
result = os.path.samefile(path1,path2)
print(result)


#os.environ 用于获取和设置系统环境变量的内置值
import os
#获取系统环境变量 getenv() 效果
print(os.environ['PATH'])

#设置系统环境变量 putenv()
os.environ['PATH'] += ':/home/sy/下载'
os.system('chls')


# 列出当前目录文件名
[x for x in os.listdir('.') if os.path.isdir(x)]

# 列出所有的.py文件
[x for x in os.listdir('.') if os.path.isfile(x) and os.path.splitext(x)[1]=='.py']


# walk返回:tupple(dirpath:路径, dirnames:该路径下面的目录list, filenames: 该路径下面的文件list)
for fpathe,dirs,fs in os.walk(path): 
 for f in fs: 
  print(os.path.join(fpathe,f)) 

注意:不应通过直接拼接字符串的方式来拆分路径,这样做无法正确处理不同操作系统下的路径分隔符。

以上就是详解Python IO编程的详细内容,更多关于Python IO编程的资料请关注本站其它相关文章!

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