6.2. 与文件对象共事
Description: Python from novice to pro
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## 6.2. 与文件对象共事

Python 有一个内置函数，`open`，用来打开在磁盘上的文件。`open` 返回一个文件对象，它拥有一些方法和属性，可以得到被打开文件的信息，以及对被打开文件进行操作。

### 例 6.3. 打开文件

    >>> f = open("/music/_singles/kairo.mp3", "rb")
    >>> f
    <open file '/music/_singles/kairo.mp3', mode 'rb' at 010E3988>
    >>> f.mode
    'rb'
    >>> f.name
    '/music/_singles/kairo.mp3'

| `open` 方法可以接收三个参数：文件名、模式和缓冲区参数。只有第一个参数 (文件名) 是必须的；其它两个是可选的。如果没有指定，文件以文本方式打开。这里我们以二进制方式打开文件进行读取。(`print open.__doc__` 会给出所有可能模式的很好的解释。)
| `open` 函数返回一个对象 (到现在为止，这一点应该不会使你感到吃惊)。一个文件对象有几个有用的属性。
| 文件对象的 `mode` 属性告诉你文件以何种模式被打开。
| 文件对象的 `name` 属性告诉你文件对象所打开的文件名。

### 6.2.1. 读取文件

你打开文件之后，你要做的第一件事是从中读取，正如下一个例子所展示的。

### 例 6.4. 读取文件

    >>> f
    <open file '/music/_singles/kairo.mp3', mode 'rb' at 010E3988>
    >>> f.tell()
    0
    >>> f.seek(-128, 2)
    >>> f.tell()
    7542909
    >>> tagData = f.read(128)
    >>> tagData
    'TAGKAIRO****THE BEST GOA         ***DJ MARY-JANE***
    Rave Mix                      2000http://mp3.com/DJMARYJANE     \037'
    >>> f.tell()
    7543037

| 一个文件对象维护它所打开文件的状态。文件对象的 `tell` 方法告诉你在被打开文件中的当前位置。因为我们还没有对这个文件做任何事，当前位置为 `0`，它是文件的起始处。
| 文件对象的 `seek` 方法在被打开文件中移动到另一个位置。第二个参数指出第一个参数是什么意思：`0` 表示移动到一个绝对位置 (从文件起始处算起)，`1` 表示移到一个相对位置 (从当前位置算起)，还有 `2` 表示相对于文件尾的位置。因为我们搜索的 MP3 标记保存在文件的末尾，我们使用 `2` 并且告诉文件对象从文件尾移动到 `128` 字节的位置。
| `tell` 方法确认了当前位置已经移动了。
| `read` 方法从被打开文件中读取指定个数的字节，并且返回含有读取数据的字符串。可选参数指定了读取的最大字节数。如果没有指定参数，`read` 将读到文件末尾。(我们本可以在这里简单地说 `read()` ，因为我们确切地知道在文件的何处，事实上，我们读的是最后 128 个字节。) 读出的数据赋给变量 `tagData`，并且当前的位置根据所读的字节数作了修改。
| `tell` 方法确认了当前位置已经移动了。如果做一下算术，你会看到在读了 128 个字节之后，位置数已经增加了 128。

### 6.2.2. 关闭文件

打开文件消耗系统资源，并且其间其它程序可能无法访问它们 (取决于文件模式)。这就是一旦操作完毕就该关闭文件的重要所在。

### 例 6.5. 关闭文件

    >>> f
    <open file '/music/_singles/kairo.mp3', mode 'rb' at 010E3988>
    >>> f.closed
    False
    >>> f.close()
    >>> f
    <closed file '/music/_singles/kairo.mp3', mode 'rb' at 010E3988>
    >>> f.closed
    True
    >>> f.seek(0)
    Traceback (innermost last):
      File "<interactive input>", line 1, in ?
    ValueError: I/O operation on closed file
    >>> f.tell()
    Traceback (innermost last):
      File "<interactive input>", line 1, in ?
    ValueError: I/O operation on closed file
    >>> f.read()
    Traceback (innermost last):
      File "<interactive input>", line 1, in ?
    ValueError: I/O operation on closed file
    >>> f.close()

| 文件对象的 `closed` 属性表示对象是打开还是关闭了文件。在本例中，文件仍然打开着 (`closed` 是 `False`)。
| 为了关闭文件，调用文件对象的 `close` 方法。这样就释放掉你加在文件上的锁 (如果有的话)，刷新被缓冲的系统还未写入的输出 (如果有的话)，并且释放系统资源。
| `closed` 属性证实了文件被关闭了。
| 文件被关闭了，但这并不意味着文件对象不再存在。变量 `f` 将继续存在，直到它超出作用域或被手工删除。然而，一旦文件被关闭，操作它的方法就没有一个能使用；它们都会引发异常。
| 对一个文件已经关闭的文件对象调用 `close` 不会 引发异常，它静静地失败。

### 6.2.3. 处理 I/O 错误

现在你已经足能理解前一章的例子程序 `fileinfo.py` 的文件处理代码了。下面这个例子展示了如何安全地打开文件和读取文件，以及优美地处理错误。

### 例 6.6. `MP3FileInfo` 中的文件对象

            try:
                fsock = open(filename, "rb", 0)
                try:
                    fsock.seek(-128, 2)
                    tagdata = fsock.read(128)
                finally:
                    fsock.close()
                .
                .
                .
            except IOError:
                pass

| 因为打开和读取文件有风险，并且可能引发异常，所有这些代码都用一个 `try...except` 块封装。(嘿，标准化的缩近不好吗？这就是你开始欣赏它的地方。)
| `open` 函数可能引发 `IOError` 异常。(可能是文件不存在。)
| `seek` 方法可能引发 `IOError` 异常。(可能是文件长度小于 128 字节。)
| `read` 方法可能引发 `IOError` 异常。(可能磁盘有坏扇区，或它在一个网络驱动器上，而网络刚好断了。)
| 这是新的：一个 `try...finally` 块。一旦文件通过 `open` 函数被成功地打开，我们应该绝对保证把它关闭，即使是在 `seek` 或 `read` 方法引发了一个异常时。`try...finally` 块可以用来：在 `finally` 块中的代码将总是 被执行，甚至某些东西在 `try` 块中引发一个异常也会执行。可以这样考虑，不管在路上发生什么，代码都会被 “即将灭亡” 地执行。
| 最后，处理我们的 `IOError` 异常。它可能是由调用 `open`、`seek` 或 `read` 引发的 `IOError` 异常。这里，我们其实不用关心，因为将要做的事就是静静地忽略它然后继续。(记住，`pass` 是一条不做任何事的 Python 语句。) 这样完全合法，“处理” 一个异常可以明确表示不做任何事。它仍然被认为处理过了，并且处理将正常继续，从 `try...except` 块的下一行代码开始。

### 6.2.4. 写入文件

正如你所期待的，你也能用与读取文件同样的方式写入文件。有两种基本的文件模式：

- 追加 (Append) 模式将数据追加到文件尾。
- 写入 (write) 模式将覆盖文件的原有内容。

如果文件还不存在，任意一种模式都将自动创建文件，因此从来不需要任何复杂的逻辑：“如果 log 文件还不存在，将创建一个新的空文件，正因为如此，你可以第一次就打开它”。打开文件并开始写就可以了。

### 例 6.7. 写入文件

    >>> logfile = open('test.log', 'w')
    >>> logfile.write('test succeeded')
    >>> logfile.close()
    >>> print file('test.log').read()
    test succeeded
    >>> logfile = open('test.log', 'a')
    >>> logfile.write('line 2')
    >>> logfile.close()
    >>> print file('test.log').read()
    test succeededline 2

| 你可以大胆地开始创建新文件 `test.log` 或覆盖现有文件，并为写入目的而打开它。(第二个参数 `"w"` 的意思是为文件写入而打开。) 是的，它和想象中的一样危险。我希望你不要关心文件以前的内容，因为它现在已经不存在了。
| 你可以使用 `open` 返回的文件对象的 `write` 方法向一个新打开的文件添加数据。
| `file` 是 `open` 的同义语。这一行语句打开文件，读取内容，并打印它们。
| 碰巧你知道 `test.log` 存在 (因为你刚向它写完了数据)，所以你可以打开它并向其追加数据。(`"a"` 参数的意思是为追加目的打开文件。) 实际上即使文件不存在你也可以这样做，因为以追加方式打开一文件时，如果需要的话会创建文件。但是追加操作从不 损坏文件的现有内容。
| 正如你所看到的，原来的行和你以追加方式写入的第二行现在都在 `test.log` 中了。同时注意两行之间并没包含回车符。因为两次写入文件时都没有明确地写入回车符，所以文件中没有包含回车符。你可以用 `"\n"` 写入回车符。因为你没做这项工作，所以你写到文件的所有内容都将显示在同一行上。

### 进一步阅读

- Python Tutorial 讨论了文件的读取和写入，包括如何将一个文件一次一行地读到 list 中。
- eff-bot 讨论了各种各样读取文件方法 的效率和性能。
- Python Knowledge Base 回答了关于文件的常见问题。
- Python Library Reference 总结了所有文件对象模块。