文件操作是开发中的常见部分，无论是读取配置文件，还是存储程序输出结果，或者进行数据处理，都需要文件操作。

一、Python文件操作基础

在 Python 中，文件操作主要依赖于内置的 open() 函数。这个函数能够打开一个文件，并返回一个文件对象，通过该文件对象，我们可以进行读写操作。

1.1 打开文件

file = open('example.txt', 'r') # 打开文件以读取模式 ('r'是默认模式)

open()函数有两个常用参数：

文件路径：文件的绝对路径或相对路径。

模式：文件的打开模式，常见模式有：

'r'：读取（默认模式，文件必须存在）。

'w'：写入（如果文件存在会覆盖，不存在则创建新文件）。

'a'：追加（文件存在时，内容会添加到文件末尾）。

'b'：二进制模式（如 'rb'或 'wb'）。

'x'：创建并写入文件，如果文件已存在，会报错。

1.2 读取文件内容

文件打开后，可以通过文件对象进行读取操作：

# 读取文件的全部内容
content = file.read()

# 读取一行
line = file.readline()

# 读取所有行，返回一个列表
lines = file.readlines()

1.3 写入文件

如果你需要将数据写入文件，可以使用 write() 或 writelines() 方法：

# 写入内容到文件（覆盖原有内容）
file = open('example.txt', 'w')
file.write("Hello, Python!")

# 写入多行内容
file.writelines(["Line 1\n", "Line 2\n", "Line 3\n"])

1.4 关闭文件

操作完文件后，关闭文件，释放资源：

file.close()

二、上下文管理器：自动关闭文件

在实际开发中，忘记关闭文件可能会导致一些资源泄露，Python 提供了上下文管理器 with 来确保文件操作完成后自动关闭文件。

with open('example.txt', 'r') as file:
    content = file.read()
    print(content)
# 文件会在代码块结束后自动关闭，无需手动调用 file.close()

三、文件操作进阶

3.1 处理二进制文件

Python 支持二进制文件的读写，常见于图片、音频、视频等文件的操作。只需要在模式中加上 'b' 即可：

with open('image.jpg', 'rb') as file:
    binary_content = file.read()

with open('output.jpg', 'wb') as file:
    file.write(binary_content)

3.2 文件路径与操作

Python 的 os 和 shutil 模块为我们提供了丰富的文件路径和文件操作功能。常用的操作有：

1. 获取当前工作目录：os.getcwd()
2. 改变当前工作目录：os.chdir('/path/to/directory')
3. 创建目录：os.mkdir('/path/to/new/directory')
4. 删除文件：os.remove('file.txt')
5. 删除空目录：os.rmdir('empty_directory')
6. 移动或重命名文件：shutil.move('source', 'destination')

3.3 文件的存在性检查

在处理文件时，我们常常需要判断文件是否存在。可以使用 os.path.exists() 来检查文件或目录是否存在。

import os

if os.path.exists('example.txt'):
    print("文件存在")
else:
    print("文件不存在")

3.4 文件权限操作

Python 提供了对文件权限的操作，如设置文件为只读、可执行等。可以使用 os.chmod() 来修改文件权限。

import os

# 设置文件为只读权限
os.chmod('example.txt', 0o444) # 八进制表示权限

四、常见的文件操作错误及处理

在文件操作中，错误是不可避免的。比如文件不存在、没有权限读取等问题。为此，我们可以使用异常处理来捕获并处理这些错误。

try:
    with open('example.txt', 'r') as file:
        content = file.read()
except FileNotFoundError:
    print("文件未找到！")
except PermissionError:
    print("没有权限访问文件！")
except Exception as e:
    print(f"发生错误：{e}")