第8章 文件读写

Python程序设计——从入门到数据分析PYTHON文件读写8.1文件读写8.2CSV文件读写8.3JSON库第八章8.4实例学习目标第八章（1）掌握open()函数打开文件的方法。（2）掌握文件读写方法。（3）掌握CSV模块读写文件的方法。（4）了解JSON库读写JSON数据的使用方法文件读写——文件打开/关闭第八章8.1open()函数的基本语法为：f=open(filename,mode)其中：filename代表文件路径的字符串；mode代表打开模式；f代表文件对象变量。open()函数提供了7种打开模式，见表8.1。文件读写第八章8.1打开模式含义'r'只读模式，如果文件不存在，返回异常FileNotFoundError，默认值'w'覆盖写模式，文件不存在则创建，存在则完全覆盖源文件'x'创建写模式，文件不存在则创建，存在则返回异常FileExistsError'a'追加写模式，文件不存在则创建，存在则在原文件最后追加内容'b'二进制文件模式，配合a/r/w使用't'文本文件模式，默认值'+'与r/w/x/a一同使用，在原功能基础上增加同时读写功能(r+模式默认为覆盖读写)表8.1open()函数的7种打开模式文件读写第八章8.1使用open()函数打开文件并完成读/写操作后，需要将文件关闭，否则文件会一直被Python进程占用，而不能被其他进程使用。关闭文件的方法为close()，关闭方式为文件对象调用该方法。例8.1为文件打开与关闭示例代码。【例8.1】文件打开与关闭。运行结果文件是否关闭？False文件是否关闭？True文件读写第八章8.1文件对象的closed属性判断当前的文件状态，如果文件对象的closed属性值为True，表明文件为关闭状态，否则为打开状态。也可以使用with语句，with语句在文件操作完后自动关闭文件，见例8.2。【例8.2】with语句的使用。运行结果文件是否关闭？True文件读写第八章8.1打开文件后，对文件的操作主要有“读”和“写”2种。“读”表示从打开的文件中读取内容；“写”表示向文件中写入内容。表8.2为Python常用的3种读文件内容的方法，其中f为文件对象变量。表8.2Python中的3个读文件方法方法含义f.read(size)从文件中读入整个文件内容，如果给出参数，读入前size长度的字符串或字节流f.readline(size)从文件中读入一行内容，如果给出参数，读入该行前size长度的字符串或字节流f.readlines()从文件中读入所有行，以每行为元素形成一个列表文件读写第八章8.1下面以鸢尾花数据（/ml/datasets/Iris）为例进行文件读写操作，表8.3为部分鸢尾花数据示例。IDSepallengthSepalwidthPetallengthPetalwidthSpecies15.13.51.40.2Iris-setosa24.931.40.2Iris-setosa34.73.21.30.2Iris-setosa44.63.11.50.2Iris-setosa553.61.40.2Iris-setosa表8.3鸢尾花数据示例文件读写第八章8.1运行结果【例8.3】文件内容读取（read()方法读取鸢尾花数据）。'ID,Sepallength,Sepalwidth,Petallength,Petalwidth,Species\n1,5.1,3.5,1.4,0.2,Iris-setosa\n2,4.9,3,1.4,0.2,Iris-setosa\n3,4.7,3.2,1.3,0.2,Iris-setosa\n4,4.6,3.1,1.5,0.2,Iris-setosa\n5,5,3.6,1.4,0.2,Iris-setosa'

文件读写第八章8.1

读取结果为所有数据形成的字符串，包括换行符'\n'，并且此时文件读/写位置移动到文件结尾，可以采用seek()方法移动文件读/写位置，其基本语法格式为：f.seek(offset[,whence])

其中：f代表文件对象变量；offset代表偏移量，也就需要移动偏移的字节数；whence：可选，默认值为0，表示要从哪个位置开始偏移，0代表从文件开头开始算起，1代表从当前位置开始算起，2代表从文件末尾算起。文件读写第八章8.1【例8.4】seek()方法使用。由于【例8.3】读完整个文件，此时文件读/写位置指向文件结尾，因此语句f.read(8)读入内容为空；f.seek(0)表示文件读/写位置从文件开头偏移0个字节，因此文件读/写位置移动到文件开始位置。''0'ID,'运行结果运行结果运行结果文件读写第八章8.1【例8.5】readline()和readlines()方法读取数据。readlines()读取从读/写位置开始的所有数据，结果为列表，原数据的一行为列表的一个元素，且元素类型为字符串。['1,5.1,3.5,1.4,0.2,Iris-setosa\n','2,4.9,3,1.4,0.2,Iris-setosa\n','3,4.7,3.2,1.3,0.2,Iris-setosa\n','4,4.6,3.1,1.5,0.2,Iris-setosa\n','5,5,3.6,1.4,0.2,Iris-setosa']'ID,Sepallength,Sepalwidth,Petallength,Petalwidth,Species\n'#运行结果#运行结果文件读写第八章8.1“写”表示向打开的文件中写入内容，Python常用的写数据方法为write()和writelines()，具体含义见表8.4，其中f为文件对象。向文件写入数据时，需要以能写的模式打开文件，如'w'，'x'，'a'，'r+'等。

函数含义f.write(s)向文件写入一个字符串或字节流，s为要写入的字符串或字节流f.writelines(lines)将元素为字符串的列表lines写入文件表8.4Python的2个写文件方法文件读写第八章8.1例8.6为write()方法的使用，当以“a+”模式打开文件后，文件读/写位置在文件结尾，因此当向文件写入数据时，直接在原有文件内容后附加写入的内容，返回值为写入的字符个数。此时文件读/写位置移动到文件结尾，为了查看写入的内容，采用seek()方法移动读/写位置至文件开头，然后调用readlines()方法读取文件内容，最后关闭文件。例8.6】向文件写内容的write()方法。9#运行结果#返回值为写入的字符个数文件读写第八章8.1例8.7为writelines()方法的应用，与write()方法不同的是，writelines()方法写入的内容是字符串组成的列表。【例8.7】向文件写内容的writelines()方法。['ID,Sepallength,Sepalwidth,Petallength,Petalwidth,Species\n','1,5.1,3.5,1.4,0.2,Iris-setosa\n','2,4.9,3,1.4,0.2,Iris-setosa\n','3,4.7,3.2,1.3,0.2,Iris-setosa\n','4,4.6,3.1,1.5,0.2,Iris-setosa\n','5,5,3.6,1.4,0.2,Iris-setosa\n','北京\n','上海\n','广州\n','深圳']

运行结果CSV文件读写第八章8.2逗号分隔值

(CSV，Comma-SparatedValues）文件是一种国际通用的一维、二维数据存储格式。数据的各个元素之间一般用英文半角逗号分隔，扩展名为.csv。公开数据集鸢尾花数据即为csv格式，如图8.1所示。图8.1鸢尾花数据的csv格式CSV文件读写第八章8.2Python提供了csv模块用于csv文件的读写操作，使用时需要事先导入csv库，即importcsv。表8.5列出了csv模块读写文件时的常用方法。方法含义csv.reader()读操作，返回一个reader对象csv.writer()写操作，返回一个writer对象w.writerow()逐行写入w.writerows()同时写入多行表8.5csv模块读写文件方法表中csv表示csv模块的名称，w表示writer()方法返回的writer对象。CSV文件读写第八章8.2读取文件内容时，如前所述先打开文件，然后采用csv模块的reader()方法创建reader对象，如例8.8中的r即为reader对象。【例8.8】csv方法读文件。[['ID','Sepallength','Sepalwidth','Petallength','Petalwidth','Species'],['1','5.1','3.5','1.4','0.2','Iris-setosa'],['2','4.9','3','1.4','0.2','Iris-setosa'],['3','4.7','3.2','1.3','0.2','Iris-setosa'],['4','4.6','3.1','1.5','0.2','Iris-setosa'],['5','5','3.6','1.4','0.2','Iris-setosa']]可以看出，reader对象为可迭代对象，本例中采用列表推导式遍历reader对象r并以列表形式存储。运行结果CSV文件读写第八章8.2csv模块在写数据时，先创建writer对象，然后由writer对象调用writerow()或writerows()方法写入数据。例8.9为writerow()方法的用法。【例8.9】csv写文件writerow()方法。['ID,Sepallength,Sepalwidth,Petallength,Petalwidth,Species\n','1,5.1,3.5,1.4,0.2,Iris-setosa\n','2,4.9,3,1.4,0.2,Iris-setosa\n','3,4.7,3.2,1.3,0.2,Iris-setosa\n','4,4.6,3.1,1.5,0.2,Iris-setosa\n','5,5,3.6,1.4,0.2,Iris-setosa\n','a,b,c,d\n','aa,bb,cc,dd\n']运行结果CSV文件读写第八章8.2【例8.10】csv写文件writerows()方法。['ID,Sepallength,Sepalwidth,Petallength,Petalwidth,Species\n','1,5.1,3.5,1.4,0.2,Iris-setosa\n','2,4.9,3,1.4,0.2,Iris-setosa\n','3,4.7,3.2,1.3,0.2,Iris-setosa\n','4,4.6,3.1,1.5,0.2,Iris-setosa\n','5,5,3.6,1.4,0.2,Iris-setosaa,b,c,d\n','aa,bb,cc,dd\n']运行结果JSON库第八章8.3JSON（JavascriptObjectNotation）格式可以对高维数据进行表达和存储，是一种轻量级的数据交换格式。JSON格式以键值对方式存储数据，键和值分别用双引号标记（值为数字时可不用标记），并且键值之间以冒号间隔，如："key":"value"。JSON格式有如下规则：（1）数据保存在键值对中。（2）键值对之间由逗号分隔。（3）大括号保存键值对组成的对象。（4）中括号保存对象组成的数组，对象之间由逗号分隔。JSON格式如下例子所示："课程介绍":[{"课程名称":"Python程序设计","理论学时":32,"实验学时":16},{"课程名称":"Web原理与应用开发","理论学时":32,"实验学时":24},]JSON库第八章8.3JSON库是处理JSON格式数据的Python标准库，使用前需要导入该库：importjson。JSON库包含两个过程：编码和解码。编码是将Python对象编码成

JSON字符串，解码是JSON字符串解码为Python对象。JSON库中编码函数为dumps()，解码函数为loads()。JSON库第八章8.3dumps()函数的语法格式为：dumps(obj,sort_keys=False,indent=None,ensure_ascii=True)其中，obj为Python数据对象，如字典变量；sort_key用于设置编码器是否按照顺序排序，值为True和False，默认为False；indent为根据数据格式缩进显示，值为缩进的空格个数；ensure_ascii为设置是否允许包含非ASCII码字符，若为True，则不包含非ASCII码字符（即全部为ASCII码字符），否则包含非ASCII码字符，默认为True。处理中文字符时，可将该参数值设为False。JSON库第八章8.3【例8.11】JSON库中dumps()函数的使用。{"数学":90,"语文":88,"英语":78,"音乐":69}运行结果JSON库第八章8.3loads()函数将JSON字符串解码为Python对象，其参数与dumps()方法基本相同。例8.12展示了loads()函数的使用，所用数据为例8.11中的编码结果json_1。【例8.12】JSON库loads()函数使用。运行结果<class'dict'>{'数学':90,'语文':88,'英语':78,'音乐':69}实例第八章8.4本小节结合实例介绍文件的读写过程。文件“某市2014~2019基本数据.csv”存储了某市2014~2019年的基本数据，如表8.6所示。本实例将读取该文件中的数据，将2013年数据写入文件，并打印输出2013年的JSON格式数据。2013年基本数据为：GDP为19500.6亿元,比上年增长5.2%,常住人口2069.3万,人均GDP达到9.32万元。实例第八章8.4年份GDP(亿元)增速(%)常住人口(万)人均GDP(万元)201935371.36.12153.616.42018303206.62154.214201728000.46.72170.712.9201624899.36.72172.911.5201522968.66.92170.510.6