讀寫文件是最常見的IO操作。Python內(nèi)置了讀寫文件的函數(shù)，用法和C是兼容的。

讀寫文件前，我們先必須了解一下，在磁盤上讀寫文件的功能都是由操作系統(tǒng)提供的，現(xiàn)代操作系統(tǒng)不允許普通的程序直接操作磁盤，所以，讀寫文件就是請求操作系統(tǒng)打開一個文件對象（通常稱為文件描述符），然后，通過操作系統(tǒng)提供的接口從這個文件對象中讀取數(shù)據(jù)（讀文件），或者把數(shù)據(jù)寫入這個文件對象（寫文件）。

讀文件

要以讀文件的模式打開一個文件對象，使用Python內(nèi)置的open()函數(shù)，傳入文件名和標示符：

標示符'r'表示讀，這樣，我們就成功地打開了一個文件。

如果文件不存在，open()函數(shù)就會拋出一個IOError的錯誤，并且給出錯誤碼和詳細的信息告訴你文件不存在：

如果文件打開成功，接下來，調(diào)用read()方法可以一次讀取文件的全部內(nèi)容，Python把內(nèi)容讀到內(nèi)存，用一個str對象表示：

最后一步是調(diào)用close()方法關閉文件。文件使用完畢后必須關閉，因為文件對象會占用操作系統(tǒng)的資源，并且操作系統(tǒng)同一時間能打開的文件數(shù)量也是有限的：

由于文件讀寫時都有可能產(chǎn)生IOError，一旦出錯，后面的f.close()就不會調(diào)用。所以，為了保證無論是否出錯都能正確地關閉文件，我們可以使用try ... finally來實現(xiàn)：

但是每次都這么寫實在太繁瑣，所以，Python引入了with語句來自動幫我們調(diào)用close()方法：

這和前面的try ... finally是一樣的，但是代碼更佳簡潔，并且不必調(diào)用f.close()方法。

調(diào)用read()會一次性讀取文件的全部內(nèi)容，如果文件有10G，內(nèi)存就爆了，所以，要保險起見，可以反復調(diào)用read(size)方法，每次最多讀取size個字節(jié)的內(nèi)容。另外，調(diào)用readline()可以每次讀取一行內(nèi)容，調(diào)用readlines()一次讀取所有內(nèi)容并按行返回list。因此，要根據(jù)需要決定怎么調(diào)用。

如果文件很小，read()一次性讀取最方便；如果不能確定文件大小，反復調(diào)用read(size)比較保險；如果是配置文件，調(diào)用readlines()最方便：

file-like Object

像open()函數(shù)返回的這種有個read()方法的對象，在Python中統(tǒng)稱為file-like Object。除了file外，還可以是內(nèi)存的字節(jié)流，網(wǎng)絡流，自定義流等等。file-like Object不要求從特定類繼承，只要寫個read()方法就行。

StringIO就是在內(nèi)存中創(chuàng)建的file-like Object，常用作臨時緩沖。

二進制文件

前面講的默認都是讀取文本文件，并且是UTF-8編碼的文本文件。要讀取二進制文件，比如圖片、視頻等等，用'rb'模式打開文件即可：

字符編碼

要讀取非UTF-8編碼的文本文件，需要給open()函數(shù)傳入encoding參數(shù)，例如，讀取GBK編碼的文件：

遇到有些編碼不規(guī)范的文件，你可能會遇到UnicodeDecodeError，因為在文本文件中可能夾雜了一些非法編碼的字符。遇到這種情況，open()函數(shù)還接收一個errors參數(shù)，表示如果遇到編碼錯誤后如何處理。最簡單的方式是直接忽略：

寫文件

寫文件和讀文件是一樣的，唯一區(qū)別是調(diào)用open()函數(shù)時，傳入標識符'w'或者'wb'表示寫文本文件或寫二進制文件：

你可以反復調(diào)用write()來寫入文件，但是務必要調(diào)用f.close()來關閉文件。當我們寫文件時，操作系統(tǒng)往往不會立刻把數(shù)據(jù)寫入磁盤，而是放到內(nèi)存緩存起來，空閑的時候再慢慢寫入。只有調(diào)用close()方法時，操作系統(tǒng)才保證把沒有寫入的數(shù)據(jù)全部寫入磁盤。忘記調(diào)用close()的后果是數(shù)據(jù)可能只寫了一部分到磁盤，剩下的丟失了。所以，還是用with語句來得保險：

要寫入特定編碼的文本文件，請給open()函數(shù)傳入encoding參數(shù)，將字符串自動轉換成指定編碼。

細心的童鞋會發(fā)現(xiàn)，以'w'模式寫入文件時，如果文件已存在，會直接覆蓋（相當于刪掉后新寫入一個文件）。如果我們希望追加到文件末尾怎么辦？可以傳入'a'以追加（append）模式寫入。

所有模式的定義及含義可以參考Python的官方文檔。

小結

在Python中，文件讀寫是通過open()函數(shù)打開的文件對象完成的。使用with語句操作文件IO是個好習慣。