欢迎来到第八课。前面我们学会了创建函数，让代码更加模块化和可重用。今天我们要学习一个非常实用的技能：文件操作。学会了文件操作，你的程序就可以读取和保存数据了，就像我们平时用记事本记录东西一样。

第一部分 为什么需要文件操作？

想象一下，你写了一个日记本程序，可以记录每天的心情。但是每次关闭程序后，记录的内容就消失了，下次打开又得重新写。这肯定不行！

文件操作可以让程序：

1.    保存数据：把用户输入的内容保存到文件中

2.    读取数据：下次打开程序时读取之前保存的内容

3.    处理数据：可以处理各种格式的文件（文本、CSV等）

第二部分 文件的读写基本操作

创建第一个文本文件
打开IDLE，新建一个文件：

代码部分：
创建和写入第一个文件

打开文件准备写入（如果文件不存在会自动创建）
文件对象 = open("我的日记.txt", "w", encoding="utf-8")

写入内容
文件对象.write("2023年10月15日 星期日\n")
文件对象.write("今天天气晴朗，我学习了Python。\n")
文件对象.write("感觉编程很有趣，要继续努力！\n")

关闭文件（非常重要！）
文件对象.close()

print("日记已保存到：我的日记.txt")

运行这个程序，你会在Python文件所在的文件夹里找到一个"我的日记.txt"文件，用记事本打开就能看到内容了。

读取文件内容

代码部分：
读取文件内容

print("开始读取日记内容：")
print("-" * 30)

打开文件准备读取
文件对象 = open("我的日记.txt", "r", encoding="utf-8")

读取全部内容
内容 = 文件对象.read()
print(内容)

关闭文件
文件对象.close()

print("-" * 30)
print("日记读取完毕")

第三部分 文件打开模式

打开文件时，需要指定模式，就像开门一样，有只读、只写、读写等模式。

常用文件打开模式

模式 r ：只读模式（默认），如果文件不存在会报错
模式 w ：写入模式，如果文件存在会清空内容，不存在会创建
模式 a ：追加模式，在文件末尾添加内容，不存在会创建
模式 r+ ：读写模式，可以读也可以写
模式 b ：二进制模式，用于图片、视频等

不同模式的示例

代码部分：
追加模式示例
print("追加新内容到日记：")

使用追加模式打开文件
文件对象 = open("我的日记.txt", "a", encoding="utf-8")

文件对象.write("\n")
文件对象.write("2023年10月16日 星期一\n")
文件对象.write("今天继续学习Python，学会了文件操作。\n")

文件对象.close()

print("新内容已追加到日记")

第四部分 更安全的文件操作

直接使用open()和close()有个问题：如果程序在中间出错，可能无法正常关闭文件。Python提供了一个更好的方式：使用with语句。

使用with语句自动管理文件

代码部分：
使用with语句，更安全

写入文件
with open("我的笔记.txt", "w", encoding="utf-8") as 文件:
文件.write("Python学习笔记\n")
文件.write("1. 变量：存储数据的容器\n")
文件.write("2. 函数：可重用的代码块\n")
文件.write("3. 列表：有序的数据集合\n")

print("笔记已保存")

读取文件
with open("我的笔记.txt", "r", encoding="utf-8") as 文件:
内容 = 文件.read()
print("笔记内容：")
print(内容)

使用with语句的好处是：即使程序出错，文件也会自动关闭，不会丢失数据。

第五部分 不同的读取方式

根据不同的需求，我们可以用不同的方式读取文件。

逐行读取

代码部分：
逐行读取文件

print("逐行读取日记：")
print("-" * 30)

with open("我的日记.txt", "r", encoding="utf-8") as 文件:
行号 = 1
for 行 in 文件:
print(f"第{行号}行：{行}", end="")
行号 += 1

print("-" * 30)

读取所有行到列表

代码部分：
读取所有行到列表

print("将日记内容读取到列表：")

with open("我的日记.txt", "r", encoding="utf-8") as 文件:
所有行 = 文件.readlines()

print("总共有", len(所有行), "行")
print()

for i, 行 in enumerate(所有行):
print(f"行{i+1}: {行}", end="")

读取指定数量的字符

代码部分：
读取指定数量的字符

print("读取前50个字符：")

with open("我的日记.txt", "r", encoding="utf-8") as 文件:
部分内容 = 文件.read(50)
print(部分内容)
print("...")

第六部分 检查文件状态

在操作文件前，有时需要检查文件是否存在，文件大小等信息。

代码部分：
检查文件状态
import os

文件名 = "我的日记.txt"

检查文件是否存在
if os.path.exists(文件名):
print(f"文件 '{文件名}' 存在")

text

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获取文件大小（字节）

文件大小 = os.path.getsize(文件名)

print(f"文件大小：{文件大小} 字节")

print(f"约 {文件大小/1024:.2f} KB")

检查是否是文件

if os.path.isfile(文件名):

    print("这是一个文件")

检查是否是文件夹

if not os.path.isdir(文件名):

    print("这不是一个文件夹")

else:
print(f"文件 '{文件名}' 不存在")

第七部分 小项目 日记本程序

现在让我们用文件操作知识制作一个实用的日记本程序。

第一步：创建新文件
新建文件，保存为"日记本程序.py"

第二步：基础版日记本

代码部分：
日记本程序 1.0

def 显示菜单():
显示主菜单
print("\n" + "=" * 30)
print(" 个人日记本")
print("=" * 30)
print("1. 写新日记")
print("2. 查看日记")
print("3. 退出程序")
print("=" * 30)

def 写日记():
写新日记
print("\n--- 写新日记 ---")

text

复制

下载

获取当前日期

import datetime

当前时间 = datetime.datetime.now()

日期 = 当前时间.strftime("%Y年%m月%d日 %A")

print(f"日期：{日期}")

内容 = input("请输入日记内容（输入'结束'完成）：\n")

拼接完整的日记条目

日记条目 = f"\n{日期}\n"

日记条目 += f"{内容}\n"

日记条目 += "-" * 40

保存到文件

with open("日记本.txt", "a", encoding="utf-8") as 文件:

    文件.write(日记条目)

print("日记已保存！")

def 看日记():
查看日记
print("\n--- 我的日记 ---")

text

复制

下载

try:

    with open("日记本.txt", "r", encoding="utf-8") as 文件:

        内容 = 文件.read()

    if 内容:

        print(内容)

    else:

        print("日记本是空的，快去写第一篇日记吧！")

except FileNotFoundError:

    print("还没有日记，请先写一篇日记。")

主程序
def 主函数():
while True:
显示菜单()
选择 = input("请选择操作（1-3）：")

text

复制

下载

    if 选择 == "1":

        写日记()

    elif 选择 == "2":

        看日记()

    elif 选择 == "3":

        print("\n谢谢使用日记本程序，再见！")

        break

    else:

        print("无效选择，请重新输入")

启动程序
if name == "main":
主函数()

第三步：增强版日记本

代码部分：
日记本程序 2.0

import datetime
import os

def 显示菜单():
显示主菜单
print("\n" + "=" * 40)
print(" 个人日记本 2.0")
print("=" * 40)
print("1. 写新日记")
print("2. 查看所有日记")
print("3. 按日期查找日记")
print("4. 删除日记")
print("5. 查看日记统计")
print("6. 退出程序")
print("=" * 40)

def 写日记():
写新日记
print("\n--- 写新日记 ---")

text

复制

下载

获取当前日期和时间

当前时间 = datetime.datetime.now()

日期 = 当前时间.strftime("%Y年%m月%d日")

星期 = 当前时间.strftime("%A")

具体时间 = 当前时间.strftime("%H:%M:%S")

print(f"日期：{日期} {星期}")

print(f"时间：{具体时间}")

输入标题和内容

标题 = input("请输入日记标题：")

print("请输入日记内容（输入空行结束）：")

内容行 = []

while True:

    行 = input()

    if 行 == "":

        break

    内容行.append(行)

内容 = "\n".join(内容行)

if not 内容:

    print("内容为空，未保存日记")

    return

拼接完整的日记条目

日记条目 = f"\n{'='*50}\n"

日记条目 += f"日期：{日期} {星期}\n"

日记条目 += f"时间：{具体时间}\n"

日记条目 += f"标题：{标题}\n"

日记条目 += f"{'='*50}\n"

日记条目 += f"{内容}\n"

日记条目 += f"{'='*50}\n"

保存到文件

with open("日记本.txt", "a", encoding="utf-8") as 文件:

    文件.write(日记条目)

print("\n日记已保存！")

def 看日记():
查看所有日记
print("\n--- 所有日记 ---")

text

复制

下载

try:

    with open("日记本.txt", "r", encoding="utf-8") as 文件:

        内容 = 文件.read()

    if 内容.strip():

        print(内容)

    else:

        print("日记本是空的，快去写第一篇日记吧！")

except FileNotFoundError:

    print("还没有日记，请先写一篇日记。")

def 找日记():
按日期查找日记
print("\n--- 查找日记 ---")

text

复制

下载

try:

    with open("日记本.txt", "r", encoding="utf-8") as 文件:

        所有内容 = 文件.read()

    if not 所有内容.strip():

        print("日记本是空的")

        return

    按分隔符分割日记

    日记列表 = 所有内容.split("=" * 50)

    获取查找日期

    查找日期 = input("请输入要查找的日期（格式：2023年10月15日）：")

    print(f"\n查找结果（日期包含'{查找日期}'的日记）：")

    print("-" * 50)

    找到 = False

    for 日记 in 日记列表:

        if 查找日期 in 日记:

            print(日记)

            找到 = True

    if not 找到:

        print(f"没有找到日期为'{查找日期}'的日记")

except FileNotFoundError:

    print("还没有日记，请先写一篇日记。")

def 删除日记():
删除日记文件
print("\n--- 删除日记 ---")
print("警告：这将删除所有日记，无法恢复！")

text

复制

下载

确认 = input("确定要删除所有日记吗？（输入'y'确认）：")

if 确认.lower() == "y":

    if os.path.exists("日记本.txt"):

        os.remove("日记本.txt")

        print("所有日记已删除")

    else:

        print("日记文件不存在")

else:

    print("取消删除")

def 日记统计():
查看日记统计信息
print("\n--- 日记统计 ---")

text

复制

下载

try:

    if not os.path.exists("日记本.txt"):

        print("还没有日记")

        return

    获取文件大小

    文件大小 = os.path.getsize("日记本.txt")

    print(f"日记文件大小：{文件大小} 字节")

    统计日记数量

    with open("日记本.txt", "r", encoding="utf-8") as 文件:

        内容 = 文件.read()

    通过分隔符计数日记数量

    日记数量 = 内容.count("=" * 50) // 2

    print(f"日记数量：{日记数量} 篇")

    统计行数和字数

    行数 = 内容.count("\n") + 1

    字数 = len(内容.replace("\n", "").replace(" ", ""))

    print(f"总行数：{行数} 行")

    print(f"总字数：{字数} 字")

except Exception as e:

    print(f"统计时出错：{e}")

主程序
def 主函数():
print("欢迎使用个人日记本程序！")

text

复制

下载

while True:

    显示菜单()

    选择 = input("请选择操作（1-6）：")

    if 选择 == "1":

        写日记()

    elif 选择 == "2":

        看日记()

    elif 选择 == "3":

        找日记()

    elif 选择 == "4":

        删除日记()

    elif 选择 == "5":

        日记统计()

    elif 选择 == "6":

        print("\n谢谢使用日记本程序，再见！")

        break

    else:

        print("无效选择，请重新输入")

启动程序
if name == "main":
主函数()

第八部分 处理CSV文件

CSV文件是常见的数据格式，可以用Excel打开，Python也可以处理。

代码部分：
CSV文件操作示例

创建CSV文件
import csv

写入CSV文件
with open("学生成绩.csv", "w", newline="", encoding="utf-8") as 文件:
写入器 = csv.writer(文件)

text

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写入标题行

写入器.writerow(["姓名", "语文", "数学", "英语", "总分"])

写入数据行

写入器.writerow(["小明", 85, 90, 88, 263])

写入器.writerow(["小红", 92, 88, 95, 275])

写入器.writerow(["小刚", 78, 85, 80, 243])

print("CSV文件已创建：学生成绩.csv")

读取CSV文件
print("\n读取CSV文件内容：")
print("-" * 30)

with open("学生成绩.csv", "r", encoding="utf-8") as 文件:
读取器 = csv.reader(文件)

text

复制

下载

for 行 in 读取器:

    print(行)

print("-" * 30)

用字典方式读取CSV（更方便）
print("\n用字典方式读取CSV：")

with open("学生成绩.csv", "r", encoding="utf-8") as 文件:
字典读取器 = csv.DictReader(文件)

text

复制

下载

for 行 in 字典读取器:

    print(f"姓名：{行['姓名']}，语文：{行['语文']}，数学：{行['数学']}，英语：{行['英语']}，总分：{行['总分']}")

第九部分 文件操作的常见错误

错误1：文件路径错误

代码部分：
错误示例
with open("不存在的文件夹/文件.txt", "r") as 文件:
内容 = 文件.read()

解决方法：先检查路径是否存在
import os
路径 = "不存在的文件夹/文件.txt"

if os.path.exists(路径):
with open(路径, "r") as 文件:
内容 = 文件.read()
else:
print("文件或路径不存在")

错误2：编码问题

代码部分：
错误示例（中文内容可能乱码）
with open("中文文件.txt", "r") as 文件:
内容 = 文件.read() 可能显示乱码

正确做法：指定编码
with open("中文文件.txt", "r", encoding="utf-8") as 文件:
内容 = 文件.read() 正常显示中文

错误3：忘记关闭文件

代码部分：
错误示例（不使用with语句时）
文件 = open("测试.txt", "w")
文件.write("测试内容")
忘记写 文件.close() 文件可能没有正确保存

正确做法：总是使用with语句
with open("测试.txt", "w") as 文件:
文件.write("测试内容")
文件会自动关闭

第十部分 今天学到了什么

今天的内容非常实用，我们学会了：

1.    打开和关闭文件：使用open()和close()

2.    文件打开模式：r（读）、w（写）、a（追加）

3.    安全操作文件：使用with语句

4.    不同的读取方式：read()、readline()、readlines()

5.    文件状态检查：检查文件是否存在、文件大小等

6.    实际应用：制作日记本程序

7.    CSV文件处理：读写CSV格式数据

第十一

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