在 Python 中，如果想要操作文件，首先需要?jiǎng)?chuàng)建或者打開指定的文件，并創(chuàng)建一個(gè)文件對(duì)象，而這些工作可以通過內(nèi)置的 open() 函數(shù)實(shí)現(xiàn)。

open() 函數(shù)用于創(chuàng)建或打開指定文件，該函數(shù)的常用語法格式如下：

file = open(file_name [, mode='r' [ , buffering=-1 [ , encoding = None ]]])

此格式中，用 [] 括起來的部分為可選參數(shù)，即可以使用也可以省略。其中，各個(gè)參數(shù)所代表的含義如下：

• file：表示要?jiǎng)?chuàng)建的文件對(duì)象。

• file_name：要?jiǎng)?chuàng)建或打開文件的文件名稱，該名稱要用引號(hào)（單引號(hào)或雙引號(hào)都可以）括起來。需要注意的是，如果要打開的文件和當(dāng)前執(zhí)行的代碼文件位于同一目錄，則直接寫文件名即可；否則，此參數(shù)需要指定打開文件所在的完整路徑。

• mode：可選參數(shù)，用于指定文件的打開模式?？蛇x的打開模式如表 1 所示。如果不寫，則默認(rèn)以只讀（r）模式打開文件。

• buffering：可選參數(shù)，用于指定對(duì)文件做讀寫操作時(shí)，是否使用緩沖區(qū)（本節(jié)后續(xù)會(huì)詳細(xì)介紹）。

• encoding：手動(dòng)設(shè)定打開文件時(shí)所使用的編碼格式，不同平臺(tái)的 ecoding 參數(shù)值也不同，以 Windows 為例，其默認(rèn)為 cp936（實(shí)際上就是 GBK 編碼）。

open() 函數(shù)支持的文件打開模式如表 1 所示。

表 1 open 函數(shù)支持的文件打開模式

文件打開模式，直接決定了后續(xù)可以對(duì)文件做哪些操作。例如，使用 r 模式打開的文件，后續(xù)編寫的代碼只能讀取文件，而無法修改文件內(nèi)容。

圖 2 中，將以上幾個(gè)容易混淆的文件打開模式的功能做了很好的對(duì)比：

圖 2 不同文件打開模式的功能

【例 1】默認(rèn)打開 "a.txt" 文件。

#當(dāng)前程序文件同目錄下沒有 a.txt 文件
file =open("a.txt")
print(file)

當(dāng)以默認(rèn)模式打開文件時(shí)，默認(rèn)使用 r 權(quán)限，由于該權(quán)限要求打開的文件必須存在，因此運(yùn)行此代碼會(huì)報(bào)如下錯(cuò)誤：

Traceback (most recent call last):
File "C:\Users\mengma\Desktop\demo.py", line 1, in <module>
file = open("a.txt")
FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'a.txt'

現(xiàn)在，在程序文件同目錄下，手動(dòng)創(chuàng)建一個(gè) a.txt 文件，并再次運(yùn)行該程序，其運(yùn)行結(jié)果為：

<_io.TextIOWrapper name='a.txt' mode='r' encoding='cp936'>

可以看到，當(dāng)前輸出結(jié)果中，輸出了 file 文件對(duì)象的相關(guān)信息，包括打開文件的名稱、打開模式、打開文件時(shí)所使用的編碼格式。

使用 open() 打開文件時(shí)，默認(rèn)采用 GBK 編碼。但當(dāng)要打開的文件不是 GBK 編碼格式時(shí)，可以在使用 open() 函數(shù)時(shí)，手動(dòng)指定打開文件的編碼格式，例如：

file = open("a.txt",encoding="utf-8")

注意，手動(dòng)修改 encoding 參數(shù)的值，僅限于文件以文本的形式打開，也就是說，以二進(jìn)制格式打開時(shí)，不能對(duì) encoding 參數(shù)的值做任何修改，否則程序會(huì)拋出 ValueError 異常，如下所示：

ValueError: binary mode doesn't take an encoding argument

open()是否需要緩沖區(qū)

通常情況下、建議大家在使用 open() 函數(shù)時(shí)打開緩沖區(qū)，即不需要修改 buffing 參數(shù)的值。

如果 buffing 參數(shù)的值為 0（或者 False），則表示在打開指定文件時(shí)不使用緩沖區(qū)；如果 buffing 參數(shù)值為大于 1 的整數(shù)，該整數(shù)用于指定緩沖區(qū)的大小（單位是字節(jié)）；如果 buffing 參數(shù)的值為負(fù)數(shù)，則代表使用默認(rèn)的緩沖區(qū)大小。

為什么呢？原因很簡(jiǎn)單，目前為止計(jì)算機(jī)內(nèi)存的 I/O 速度仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于計(jì)算機(jī)外設(shè)（例如鍵盤、鼠標(biāo)、硬盤等）的 I/O 速度，如果不使用緩沖區(qū)，則程序在執(zhí)行 I/O 操作時(shí)，內(nèi)存和外設(shè)就必須進(jìn)行同步讀寫操作，也就是說，內(nèi)存必須等待外設(shè)輸入（輸出）一個(gè)字節(jié)之后，才能再次輸出（輸入）一個(gè)字節(jié)。這意味著，內(nèi)存中的程序大部分時(shí)間都處于等待狀態(tài)。

而如果使用緩沖區(qū)，則程序在執(zhí)行輸出操作時(shí)，會(huì)先將所有數(shù)據(jù)都輸出到緩沖區(qū)中，然后繼續(xù)執(zhí)行其它操作，緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)會(huì)有外設(shè)自行讀取處理；同樣，當(dāng)程序執(zhí)行輸入操作時(shí)，會(huì)先等外設(shè)將數(shù)據(jù)讀入緩沖區(qū)中，無需同外設(shè)做同步讀寫操作。

open()文件對(duì)象常用的屬性

成功打開文件之后，可以調(diào)用文件對(duì)象本身擁有的屬性獲取當(dāng)前文件的部分信息，其常見的屬性為：

• file.name：返回文件的名稱；

• file.mode：返回打開文件時(shí)，采用的文件打開模式；

• file.encoding：返回打開文件時(shí)使用的編碼格式；

• file.closed：判斷文件是否己經(jīng)關(guān)閉。

舉個(gè)例子：

# 以默認(rèn)方式打開文件
f =open('my_file.txt')# 輸出文件是否已經(jīng)關(guān)閉
print(f.closed)# 輸出訪問模式
print(f.mode)#輸出編碼格式
print(f.encoding)# 輸出文件名
print(f.name)

程序執(zhí)行結(jié)果為：

False
r
cp936
my_file.txt

注意，使用 open() 函數(shù)打開的文件對(duì)象，必須手動(dòng)進(jìn)行關(guān)閉（后續(xù)章節(jié)會(huì)詳細(xì)講解），Python 垃圾回收機(jī)制無法自動(dòng)回收打開文件所占用的資源。