使用不同的文件模式

在Python中使用open()函数打开文件时，您需要告知Python您打算如何操作该文件。您想从中读取内容吗？写入新内容，这可能会覆盖现有内容吗？或者只是在文件末尾添加一些信息？您的意图通过mode参数 (parameter)来指定。

如果您不提供mode参数，Python会默认您想以文本模式读取文件，这等同于指定'rt'。然而，明确您的意图是良好的编程习惯。让我们来看看可用的不同模式。

主要模式

这些字母定义了您希望执行的主要操作：

• 'r' (读取): 这是默认模式。它以读取方式打开文件。如果文件不存在，Python将引发FileNotFoundError。文件指针（指示当前的读写位置）位于文件开头。

  # 以读取方式打开 data.txt (明确指定)
  try:
      with open('data.txt', 'r') as f:
          content = f.read()
          print("文件内容:", content)
  except FileNotFoundError:
      print("错误: data.txt 未找到。")
  

• 'w' (写入): 此模式以写入方式打开文件。请注意： 如果文件已存在，其内容将立即被擦除（截断）。如果文件不存在，则会创建新文件。文件指针位于文件开头。

  # 以写入方式打开 output.txt。如果文件不存在则创建，如果存在则擦除现有内容。
  with open('output.txt', 'w') as f:
      f.write("这是第一行。\n")
      f.write("这会覆盖文件中之前的所有内容。")
  

• 'a' (追加): 此模式以追加方式打开文件。任何写入文件的数据都将添加到文件末尾。如果文件不存在，则会创建新文件。文件指针位于文件末尾，因此不会覆盖现有内容。这对于向日志文件添加条目等任务很有用。

  # 以追加方式打开 log.txt。如果文件不存在则创建。
  with open('log.txt', 'a') as f:
      f.write("添加了新的日志条目。\n")
  

• 'x' (独占创建): 此模式专门用于创建新文件并以写入方式打开它。如果文件已存在，Python将引发FileExistsError。这可以防止在您打算创建新文件时，意外覆盖现有文件。

  # 尝试创建新配置文件；如果文件已存在则失败。
  try:
      with open('config_new.ini', 'x') as f:
          f.write("[Settings]\n")
          f.write("Mode=Test\n")
          print("config_new.ini 创建成功。")
  except FileExistsError:
      print("错误: config_new.ini 已存在。无法覆盖。")
  

模式修饰符

您可以将主要模式与额外的修饰符组合使用：

• 't' (文本模式): 此修饰符表明文件应作为文本处理。如果没有指定其他修饰符，这是默认修饰符。在文本模式下，Python会处理编码（写入时将字符串转换为字节，读取时将字节转换为字符串），并自动将特定于平台的行结束符（如Linux/macOS上的\n和Windows上的\r\n）转换为Python标准\n。因此，'r'与'rt'相同，'w'与'wt'相同。

• 'b' (二进制模式): 此修饰符表明文件应作为原始字节序列处理。当处理非文本文件时，例如图像、音频文件、可执行程序，或任何需要精确字节级控制的数据时，请使用此模式。在二进制模式下，不执行编码/解码或行结束符转换。数据以bytes对象的形式读写。可以将其与主要模式组合使用，例如：'rb'（读取二进制）、'wb'（写入二进制）、'ab'（追加二进制）、'xb'（独占创建二进制）。

  # 示例: 将原始字节写入文件
  data_to_write = b'\x00\x10\xFF\xEE' # 字节字面量
  with open('binary_data.bin', 'wb') as f:
      f.write(data_to_write)
  
  # 示例: 从文件读取原始字节
  with open('binary_data.bin', 'rb') as f:
      read_data = f.read()
      print("读取的二进制数据:", read_data)
  

• '+' (更新模式): 此修饰符允许在同一个文件对象上进行读取和写入操作。它必须与主要模式之一（'r'、'w'或'a'）组合使用。

  • 'r+': 以读写方式打开文件。文件指针位于开头。文件必须存在（与'r'类似）。
  • 'w+': 以写读方式打开文件。如果文件不存在则创建，如果存在则截断（与'w'类似）。文件指针位于开头。
  • 'a+': 以追加和读取方式打开文件。如果文件不存在则创建。对于写入操作，文件指针最初位于文件末尾。读取位置取决于您在文件中寻址的位置。

  使用'+'模式需要仔细管理文件指针（使用seek()等方法，此处未详细说明），以便在期望的位置读写数据。

  # 示例: 使用 'r+' 读取然后覆盖文件的一部分
  # 假设文件 'data.txt' 包含 "Line 1\nLine 2\n"
  try:
      with open('data.txt', 'r+') as f:
          content = f.read()
          print("原始内容:", content)
          # 将指针移回开头以覆盖
          f.seek(0)
          f.write("已覆盖!")
          # 注意: 如果新内容较短，原始内容的其余部分可能会保留
  except FileNotFoundError:
      print("错误: data.txt 未找到。")
  

常用模式总结

模式	描述	文件存在时的行为	文件不存在时的行为	指针位置
r	读取 (文本，默认)	从开头读取	FileNotFoundError	开头
w	写入 (文本)	截断 (擦除)	创建	开头
a	追加 (文本)	追加到末尾	创建	末尾
x	独占创建 (文本)	FileExistsError	创建	开头
rb	读取 (二进制)	从开头读取	FileNotFoundError	开头
wb	写入 (二进制)	截断 (擦除)	创建	开头
ab	追加 (二进制)	追加到末尾	创建	末尾
r+	读写 (文本)	从开头读写	FileNotFoundError	开头
w+	写读 (文本)	截断 (擦除)	创建	开头
a+	追加和读取 (文本)	追加到末尾	创建	末尾 (写入时)

选择正确的模式对于安全高效地操作文件非常重要。始终考虑是否需要保留现有数据、文件是否必须已存在，以及您是在处理文本数据还是原始二进制数据。如示例所示，使用with语句可以确保即使发生错误，文件也会自动关闭，这对于可靠的文件处理是必不可少的。