模式	描述
r	以只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。这是默认模式。
rb	以二进制格式打开一个文件用于只读。文件指针将会放在文件的开头。这是默认模式。
r+	打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。
rb+	以二进制格式打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。
w	打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
wb	以二进制格式打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
w+	打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
wb+	以二进制格式打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
a	打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。
ab	以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。
a+	打开一个文件用于读写。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。文件打开时会是追加模式。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。
ab+	以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。

2.1.1.2 快速体验

f = open('test.txt', 'w')

注意：此时的f是open函数的文件对象。

2.1.2 文件对象方法

2.1.2.1 写

语法

对象对象.write('内容')

体验

# 1. 打开文件
f = open('test.txt', 'w')

# 2.文件写入
f.write('hello world')

# 3. 关闭文件
f.close()

注意：
w 和a模式：如果文件不存在则创建该文件；如果文件存在，w模式先清空再写入，a模式直接末尾追加。
r模式：如果文件不存在则报错。

2.1.2.2 读

read()

文件对象.read(num)

num表示要从文件中读取的数据的长度（单位是字节），如果没有传入num，那么就表示读取文件中所有的数据。

readlines()

readlines可以按照行的方式把整个文件中的内容进行一次性读取，并且返回的是一个列表，其中每一行的数据为一个元素。

f = open('test.txt')
content = f.readlines()

# ['hello world\n', 'abcdefg\n', 'aaa\n', 'bbb\n', 'ccc']
print(content)

# 关闭文件
f.close()

readline()

readline()一次读取一行内容。

f = open('test.txt')

content = f.readline()
print(f'第一行：{content}')

content = f.readline()
print(f'第二行：{content}')

# 关闭文件
f.close()

2.1.3 关闭

文件对象.close()

with 上下文管理文件

上述文件操作, 打开文件操作完后都需要关闭文件, 比较麻烦。
可以用 with 上下文管理打开的文件

with open('test.txt', mode='r', encoding='utf-8') as f:
    text = f.read()

3、文件夹及目录操作--OS

在日常使用计算机时，经常需要列出一个文件夹或者目录的内容，创建和删除文件，以及做其他一些比较无聊但是不得不做的“家务活”。在 Python 程序中可以做到同样的事，甚至能做更多的事。这些功能是否能减少你的工作量呢？我们拭目以待。

Python 在模块 os（操作系统，operating system）中提供了许多系统函数，本章的所有程序都需要导入这个模块。

Python 的 os 模块封装了常见的文件和目录操作，本文只列出部分常用的方法，更多的方法可以查看官方文档。

os 目录操作

方法	说明
os.mkdir	创建目录
os.rmdir	删除目录
os.rename	重命名
os.remove	删除文件
os.getcwd	获取当前工作路径
os.chdir	修改当前工作目录

os.mkdir

创建文件目录。

os.mkdir('路径')

os.rmdir

删除文件目录。

os.rmdir('路径')

os.rename

重命名文件。如果文件不存在则报错

os.rename('旧文件名', '新文件名')

os.remove

删除文件，文件不存在时报错

os.remove('路径')

os.getcwd

显示当前程序的工作目录

In [2]: os.getcwd()
Out[2]: 'C:\\Users\\Administrator'

os.chdir

改变程序的工作目录

In [2]: os.getcwd()
Out[2]: 'C:\\Users\\Administrator'

In [3]: os.chdir('C:\\')
In [4]: os.getcwd()
Out[4]: 'C:\\'

案例一:

显示当前目录中所有的文件

os.path 路径操作

os.path 模块是跨平台的，即使不打算在平台之间移植自己的程序也应该用 os.path，好处多多。

操作路径

后文的例子以下面的目录结构为参考，工作目录为 'C:\\Users\\Administrator'。

方法	说明
os.path.join	连接目录与文件名
os.path.split	分割文件名与目录
os.path.abspath	获取绝对路径
os.path.dirname	获取路径
os.path.basename	获取文件名或文件夹名
os.path.splitext	分离文件名与扩展名
os.path.isfile	判断给出的路径是否是一个文件
os.path.isdir	判断给出的路径是否是一个目录
os.path.exists	检查文件是否存在

In [4]: os.getcwd()
Out[4]: 'C:\\Users\\Administrator'

In [7]: os.path.abspath('hello.py')
Out[7]: 'C:\\Users\\Administrator\\hello.py'
    
In [8]: os.path.abspath('.')
Out[8]: 'C:\\Users\\Administrator'

os.path.split：分离目录与文件名
- split() 函数将路径分成两个独立的部分，并返回一个tuple结果。第二个元素是路径的最后一个元素，第一个元素是它之前的所有元素。
- join() 函数能将两个或者多个独立部分,拼接为一个路径.

In [9]: os.path.split(os.path.abspath('.'))
Out[9]: ('C:\\Users', 'Administrator')
    
In [11]: os.path.join('C:\\Users', 'Administrator')
Out[11]: 'C:\\Users\\Administrator'

os.path.splitext：分离文件名与扩展名
splitext()类似于split()，但在扩展分隔符上划分路径，而不是目录分隔符。

In [17]: os.path.splitext('filename.txt')
Out[17]: ('filename', '.txt')

案例二:

在测试文件夹下, 给所有的 txt 文件前加上前缀 [前缀] 两个字

检查路径

os.path.dirname：获取文件或文件夹的路径

In [7]: os.path.dirname('C:\\Users\\Administrator\\hello.py')
Out[7]:'C:\\Users\\Administrator'

In [8]: os.path.dirname('C:\\Users\\Administrator\\python')
Out[8]: 'C:\\Users\\Administrator'
    
In [9]: os.path.dirname('C:\\Users\\Administrator')
Out[9]: 'C:\\Users'

os.path.basename：获取文件名或文件夹名

In [10]: os.path.basename('C:\\Users\\Administrator\\hello.py')
Out[10]: 'hello.py'

In [11]: os.path.basename('/Users/ethan/coding/python')
Out[11]: 'python'

os.path.isfile/os.path.isdir

In [17]: os.path.isfile('C:\\Users\\Administrator\\hello.py')
Out[17]: True
    
In [18]: os.path.isfile('C:\\Users\\Administrator\\hello1.py')
Out[18]: False
    
In [20]: os.path.isdir('C:\\Users\\Administrator\\hello1.py')
Out[20]: False

In [21]: os.path.isdir('C:\\Users\\Administrator')
Out[21]: True

案例二:

In [12]: [x for x in os.listdir('.') if os.path.isdir(x)]

拓展:深浅拷贝

对象引用、浅拷贝、深拷贝(拓展、难点、重点)

Python中，对象的赋值，拷贝（深/浅拷贝）之间是有差异的，如果使用的时候不注意，就可能产生意外的结果

其实这个是由于共享内存导致的结果

拷贝：原则上就是把数据分离出来，复制其数据，并以后修改互不影响。

先看一个非拷贝的例子

使用=赋值（对象引用）

=赋值：数据完全共享

=赋值是在内存中指向同一个对象，如果是可变(mutable)类型，比如列表，修改其中一个，另一个必定改变

如果是不可变类型 (immutable) ,比如字符串，修改了其中一个，另一个并不会变

>>> a = [1, 2, 3]
>>> a
[1, 2, 3]
>>> b = a
>>> b
[1, 2, 3]
>>> a[0] = 'surprise'
>>> a
['surprise', 2, 3]

>>> b
['surprise', 2, 3]
>>> b[0] = 'I hate surprises'
>>> b
['I hate surprises', 2, 3]
>>> a
['I hate surprises', 2, 3]

浅拷贝（copy）

浅拷贝：数据半共享（复制其数据独立内存存放，但是只拷贝成功第一层）

>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = a.copy()
>>> c = list(a)
>>> d = a[:]

>>> a[0] = 'integer lists are boring'
>>> a
['integer lists are boring', 2, 3]
>>> b
[1, 2, 3]
>>> c
[1, 2, 3]
>>> d
[1, 2, 3]

深拷贝（deepcopy）

深拷贝：数据完全不共享（复制其数据完完全全放独立的一个内存，完全拷贝，数据不共享）

深拷贝就是完完全全复制了一份，且数据不会互相影响，因为内存不共享。

深拷贝的方法有

>>> import copy
>>> a = [1, 2, 3, [1, 2, 3]]
>>> b = copy.copy(a)
>>> a[3][0] = "surprises"
>>> b
[1, 2, 3, ['surprises', 2, 3]]

>>> c = copy.deepcopy(b)
>>> b[3][0] = "i hate surprises"
>>> c
[1, 2, 3, ['surprises', 2, 3]]
>>> b
[1, 2, 3, ['i hate surprises', 2, 3]]

总结：

copy.copy 浅拷贝只拷贝父对象，不会拷贝对象的内部的子对象。 copy.deepcopy 深拷贝拷贝对象及其子对象