1. 文件的打开与关闭

现代操作系统不允许应用程序直接操作磁盘，读写文件就是请求操作系统打开一个文件对象（通常称为文件描述符），然后，通过操作系统提供的接口从这个文件对象中读取数据（读文件），或者把数据写入这个文件对象（写文件）。

Python中的文件读写分为三个步骤：

• 打开文件描述符（r/w/a模式），或者新建文件描述符（x模式）
• 读写数据（read()或write()）
• 关闭文件描述符（close()）

Python内置了open()函数可以打开一个已经存在的文件，或者创建一个新文件。我们只需要传入文件名和访问模式，返回一个文件对象：

Help on built-in function open in module io:

open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)
    Open file and return a stream.  Raise IOError upon failure.

如果不指定mode（打开文件的方式），则默认是r，表示只能读取此文件对象中的内容。r模式强调此文件必须已存在，否则会报错FileNotFoundError；x模式强调此文件必须不能已存在，否则会报错FileExistsError

常用的组合访问模式：

• rb： 以二进制格式打开一个文件用于只读（此文件必须已存在），文件指针位于文件的开头
• wb： 以二进制格式打开一个文件用于写入，如果该文件已存在，则先清空原内容再写入（全覆盖）；如果该文件不存在，则创建新文件并写入
• 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，则在文件末尾追加内容（就算使用seek(0, 0)定位到文件开头，此时调用write()还是会写入到文件末尾）；如果该文件不存在，则创建新文件并写入
• r+： 打开一个文件用于读写（文件必须已存在），如果文件不存在，则报错FileNotFoundError
• w+： 打开一个文件用于读写，如果文件已存在，则先清空原内容再写入（全覆盖）；如果文件不存在，则创建新文件并写入
• x+： 创建一个文件用于读写（文件不能已存在），如果文件已存在，则报错FileExistsError
• a+： 打开一个文件用于读写，如果文件已存在，则在文件末尾追加内容（就算使用seek(0, 0)定位到文件开头，此时调用write()还是会写入到文件末尾）；如果文件不存在，则创建新文件并写入
• rb+/wb+/ab+： 不再复述，也是可同时读写

2. read

2.1 读取文本文件 str

可以指定mode为r，也可以省略。文件名可以是绝对路径或相对路径，相对路径表示当前目录的文件。如果文件不存在，将抛出FileNotFoundError异常：

In [1]: f = open('/tmp/test.txt')
---------------------------------------------------------------------------
FileNotFoundError                         Traceback (most recent call last)
<ipython-input-1-328051eff72d> in <module>()
----> 1 f = open('/tmp/test.txt')

FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '/tmp/test.txt'

如果成功打开文件，可以使用read()方法一次性读取所有内容到内存中，返回str对象。tell()方法返回当前文件指针的位置（从0开始计数），seek(offset, from)重新设置文件指针的位置，其中offset表示偏移量，正数表示往后偏移多少个字节，负数表示往前偏移多少个字节，from表示从哪开始偏移（0：文件开头，1：当前指针位置，2：文件末尾），所以seek(0, 0)表示回到文件开头处，seek(3, 1)表示从当前位置向后偏移3个字节，seek(-3, 2)表示文件末尾倒数第3个字节处

In [2]: f = open('/tmp/test.txt')

In [3]: f.read()
Out[3]: 'aaa\nbbb\nccc\n'

In [4]: f.read()  # 此时文件指针已到文件末尾，所以再次调用read()返回空
Out[4]: ''

In [5]: f.tell()
Out[5]: 12

In [6]: f.seek(0, 0)
Out[6]: 0

In [7]: f.tell()
Out[7]: 0

In [8]: f.read()
Out[8]: 'aaa\nbbb\nccc\n'

In [9]: f.seek(0, 0)
Out[9]: 0

In [10]: s = f.read()

In [11]: s
Out[11]: 'aaa\nbbb\nccc\n'

In [12]: type(s)  # open()方法默认以t模式即文本模式打开文件对象，读取或写入的数据是str类型（Unicode）
Out[12]: str

In [13]: f.close()

切记： 一旦读写完文件，要记得f.close()关闭文件，因为文件对象会占用操作系统的资源，所以一般操作系统设置可打开的最大文件描述符数量

但是文件读写时可能会产生IO错误，那么后面f.close()可能不会被调用，所以要使用try...finally或with语句：

# 1. 繁琐的try...finally
try:
    f = open('/tmp/test.txt', 'r')