20｜文件读写

程序需要持久化数据时，文件是最直接的载体。配置文件、日志、数据导出、报告生成——这些场景都离不开文件的读写操作。

一、open() 函数

open() 打开文件，返回文件对象：

f = open("data.txt", "r", encoding="utf-8")
content = f.read()
f.close()

模式参数：

模式	含义
"r"	只读（默认）
"w"	只写，文件存在则覆盖
"a"	追加，写在文件末尾
"x"	创建新文件，文件已存在则报错
"b"	二进制模式，如 "rb"、"wb"
"+"	读写，如 "r+"、"w+"

二、with 语句

文件打开后必须关闭，释放系统资源。with 语句自动处理关闭：

with open("data.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    content = f.read()
# 离开 with 块时，f.close() 自动调用

with 保证即使代码块内部抛出异常，文件也会被正确关闭。这是处理文件的标准写法。

三、读取方式

read()：读取全部

with open("data.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    content = f.read()        # 读取整个文件为字符串

大文件不要用 read()——会把整个文件内容加载到内存。

readline()：逐行读取

with open("data.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    first = f.readline()      # 读取一行（包含末尾换行符）
    second = f.readline()

迭代读取：最常用

with open("data.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    for line in f:
        print(line.strip())   # strip() 去掉末尾换行符

文件对象是可迭代的，每次迭代返回一行。这是处理大文件的最佳方式——内存里始终只有当前行。

readlines()：读取为列表

with open("data.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    lines = f.readlines()     # ['第一行\n', '第二行\n', ...]

四、写入文件

# 覆盖写入
with open("output.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("第一行\n")
    f.write("第二行\n")

# 追加写入
with open("log.txt", "a", encoding="utf-8") as f:
    f.write("新日志\n")

write() 不会自动加换行符，需要手动写 \n。

写入多行：

lines = ["line1", "line2", "line3"]
with open("output.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("\n".join(lines))
    f.write("\n")   # 末尾加换行

或：

with open("output.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.writelines(line + "\n" for line in lines)

五、二进制文件

图片、音频、压缩包等非文本文件用二进制模式：

# 读取二进制
with open("image.png", "rb") as f:
    data = f.read()   # data 是 bytes 对象

# 写入二进制
with open("copy.png", "wb") as f:
    f.write(data)

二进制模式不需要指定 encoding。

六、编码问题

文件编码不一致是常见错误：

# 文件实际是 GBK 编码，按 UTF-8 读会报错
with open("data.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    content = f.read()   # UnicodeDecodeError

解决：

# 尝试不同编码
with open("data.txt", "r", encoding="gbk") as f:
    content = f.read()

# 或忽略错误字符
with open("data.txt", "r", encoding="utf-8", errors="ignore") as f:
    content = f.read()

# 或用替代字符
with open("data.txt", "r", encoding="utf-8", errors="replace") as f:
    content = f.read()

Linux 系统默认编码通常是 UTF-8。Windows 上中文系统可能用 GBK，跨平台时要注意。

七、文件指针

文件对象内部有一个指针，标记当前读写位置：

with open("data.txt", "r+") as f:
    content = f.read()    # 指针移到末尾
    f.seek(0)             # 指针移回开头
    f.write("OVERWRITE")  # 从开头覆盖写入

seek(0) 把指针移到文件开头。日常脚本中很少需要手动操作指针。

记忆锚点：with open(...) as f 是标准写法，自动关闭文件；for line in f 逐行读取，省内存；"r" 读，"w" 覆盖写，"a" 追加；二进制模式用 "rb"/"wb"，不要指定编码；编码不一致时尝试 gbk 或加 errors="ignore"；write() 不自动加换行符。