Python文件读入方法

2024年1月27日发(作者：)

Python文件读入方法

随着人工智能技术的发展，Python作为一种高效、简单易学的编程语言逐渐成为了科学计算、数据处理、机器学习等领域的主流语言。在Python中，文件读取是使用频率很高的操作，也是基本的输入输出方式之一。本文将介绍Python中常见的文件读取方式，包括文本文件读取和二进制文件读取，并比较它们之间的异同点。

一、文本文件读取

1. open()函数

Python中最基本的文件读取函数是open()函数。它接收两个参数：第一个参数是文件名，第二个参数是打开文件的模式。例如：

```

file = open('', 'r')

```

其中，''是文件名，'r'是只读模式。其他常见的文件打开模式包括：

- 'w'：写入模式，打开一个文件只用于写入。如果文件存在则将覆盖文件，若文件不存在则会创建文件。

- 'x'：独占写入模式，与'w'相似，但是如果文件已经存在则打开文件失败。

- 'a'：追加模式，打开一个文件用于追加。如果文件不存在，则创建文件。

- 'b'：二进制模式，与'r'、'w'、'x'、'a'等模式搭配使用，用来处理二进制文件。例如图片、音频、视频等文件。

- '+'：读写模式，打开一个文件进行读写操作。

2. read()函数

有了打开文件的方式，就可以使用read()函数来读取文件内容。例如：

```

file = open('', 'r')

content = ()

print(content)

()

```

read()函数会将整个文件的内容读取到内存中，并返回一个字符串。如果文件很大，会占用大量的内存空间，而且可能会造成程序崩溃。

3. readline()函数

readline()函数每次只读取一行，例如：

```

file = open('', 'r')

line = ne()

while line:

print(line)

line = ne()

()

```

readline()函数返回的是一个字符串，如果读取到文件末尾，则返回空字符串。因此需要不断循环调用readline()读取每一行，直到最后一行读取完后退出循环。这种方式保证了内存的占用量，适用于读取大文件。

4. readlines()函数

readlines()函数读取文件的每一行，并以列表的形式返回。例如：

```

file = open('', 'r')

lines = nes()

for line in lines:

print(line)

()

```

readlines()函数返回的列表类型，每一行的字符串以'n'结尾。和readline()函数一样，readlines()也会一次性将所有行读取到内存中，占用大量的内存空间。

总结：文本文件读取通过open()函数打开文件，然后调用read()、readline()、readlines()等函数来读取文件内容，具有简单、易操作等特点，但当文件较大时，容易占用大量内存空间。

二、二进制文件读取

二进制文件包括图片、音频、视频等非文本文件，在Python中也可以通过open()函数来打开读取，但是需要加上'b'参数来指定二进制模式，例如：

```

file = open('', 'rb')

```

另外，二进制文件读取时不支持像文本文件那样的readline()函数。

1. read()函数

和文本文件中类似，可以使用read()函数一次性读取整个文件。我们可以读取一张jpg格式的图片来进行演示：

```

file = open('', 'rb')

content = ()

()

```

2. iter()函数

由于二进制文件不能像文本文件那样用readline()函数来读取，因此我们可以使用iter()函数来帮助我们逐行读取文件。例如，我们读取一段WAV格式的音频文件：

```

file = open('', 'rb')

for line in iter(lambda : (1024), b''):

print(line)

()

```

iter()函数接收两个参数，一个是函数，另一个是终止符。函数每次读取一定长度的字节，例如这里的1024字节，逐行返回读取的结果。当读取到文件末尾时，返回终止符，这里的终止符是空字节(b'')。这种方式避免了一次性读取大量数据到内存中，非常适用于大文件读取。

3. with语句

Python中提供了with语句，可以自动关闭文件。在with语句中打开文件，当代码块执行完毕时会自动关闭文件，无需手动close()函数。例如：

```

with open('', 'r') as f:

content = ()

#文件自动关闭

```

总结：二进制文件读取通过open()函数指定二进制模式来打开文件，然后使用read()、iter()等函数来读取文件内容，可以避免一次性读取大量数据到内存中，适用于读取大文件。

三、常见问题

1.编码问题

文本文件读取可能会遇到编码问题，因为不同的操作系统、编辑器等使用的编码可能不一样。例如，在Windows中使用记事本保存文件时，它会默认将文件编码为GB2312格式；而在Linux平台中，它会默认将文件编码为UTF-8格式。

在Python中，我们可以通过指定文件编码来解决这个问题，例如：

```

with open('', 'r', encoding='utf-8') as f:

content = ()

```

2.路径问题

读取文件必须正确指定文件路径，否则会出现文件找不到的问题。Python中使用相对路径和绝对路径来指定文件路径，相对路径是指相对于当前文件所在的相对路径，常用../来表示文件上一级目录，./来表示当前目录；绝对路径是指电脑的物理路径，例如C:。

3.资源泄漏问题

文件读取完成后，必须手动关闭文件，否则会造成资源泄漏问题，占用过多的系统资源。在某些情况下，由于程序的意外崩溃或异常退出，可能导致文件没有及时关闭，进而引发性能问题或其他的系统问题。

Python中提供了finally语句来避免资源泄漏问题，例如：

```

try:

file = open('', 'r')

content = ()

finally:

()

```

无论try块中是否发生异常，finally块中的代码都会被执行，保证了文件被正常关闭。

四、结论

Python文件读取是编程中最基础、重要的操作之一，常用于读取文本文件和二进制文件。文本文件读取通过open()函数打开文件，然后调用read()、readline()、readlines()等函数来读取文件内容，具有简单、易操作等特点，但当文件较大时，容易占用大量内存空间。二进制文件读取通过open()函数指定二进制模式来打开文件，然后使用read()、iter()等函数来读取文件内容，可以避免一次性读取大量数据到内存中，适用于读取大文件。

在文件读取时需要注意一些常见问题，例如编码问题、路径问题、资源泄漏问题等。我们可以使用Python提供的with语句和finally语句来避免这些问题。

总之，Python文件读取是Python编程学习中的重要一环，掌握各种文件读取方式，可以为后续的机器学习、数据分析等领域奠定扎实的基础。