這篇會介紹關於 PYTHON 的檔案處理

一、檔案的打開與關閉

在 Python 中，打開檔案的第一步是使用 open() 函數。

# 以讀取模式打開文本檔案
file = open('example.txt', 'r')

• file : 要打開的檔案路徑。
• mode : 定義檔案的打開模式，例如讀取、寫入等。常用模式包括：
  • 'r': 讀取模式。檔案必須存在。
  • 'w': 寫入模式。若檔案存在，將覆蓋原有內容；若檔案不存在，將創建新檔案。
  • 'a': 追加模式。在檔案末尾添加內容。若檔案不存在，將創建新檔案。
  • 'b': 二進制模式。用於讀寫二進制數據（例如圖片、音頻）。可以與其他模式結合使用，如 'rb' 或 'wb'。
  • 't': 文本模式。這是讀取和寫入文本檔案的默認模式。

打開檔案後，務必使用 close() 方法來關閉檔案，釋放系統資源，避免檔案鎖定或記憶體洩漏。

# 關閉檔案
file.close()

打開模式

• 讀取模式 'r':
  • 用於讀取現有檔案。
  • 若檔案不存在，則會引發 FileNotFoundError。

    with open('example.txt', 'r') as file:
        content = file.read()
        print(content)
    

• 寫入模式 'w':
  • 用於寫入資料到檔案。
  • 若檔案不存在，會自動創建新檔案。
  • 若檔案已存在，會清空檔案內容，重新寫入。

    with open('example.txt', 'w') as file:
        file.write("這是新的內容，將覆蓋舊內容。\n")
    

• 追加模式 'a':
  • 用於在現有檔案的末尾追加資料。
  • 若檔案不存在，會創建新檔案。

    with open('example.txt', 'a') as file:
        file.write("這是追加的內容，不會覆蓋舊內容。\n")
    

• 二進制模式 'b':
  • 用於讀寫二進制資料，如圖片、音頻。
  • 可以與其他模式結合，如 'rb' 讀取二進制檔案，或 'wb' 寫入二進制檔案。

    # 以二進制讀取模式打開圖片
    with open('image.png', 'rb') as file:
        data = file.read()
    
    # 以二進制寫入模式保存圖片
    with open('copy_image.png', 'wb') as file:
        file.write(data)
    

使用 with 陳述式

為了確保檔案在使用後能正確關閉，建議使用 with 陳述式。這樣可以自動處理檔案的開啟與關閉，避免忘記關閉檔案所引起的問題。with 陳述式的範例如下：

with open('example.txt', 'r') as file:
    content = file.read()
    # 在這個區塊中進行檔案操作，無需手動關閉檔案

# 檔案在離開區塊後自動關閉

二、檔案的讀取

Python 提供了多種方法來讀取檔案內容，根據需求可以選擇適當的方法：

• read(size=-1)：讀取整個檔案或指定大小的資料。
• readline(size=-1)：逐行讀取檔案內容，或讀取指定大小的資料直到遇到行結束符。
• readlines(hint=-1)：將檔案內容讀取為列表，每行作為列表中的一個元素。

read() 方法

read() 方法用於一次性讀取檔案的全部內容，適合用於處理小型文本檔案。

# 讀取整個檔案的內容
with open('example.txt', 'r') as file:
    content = file.read()
    print(content)

您也可以指定 read() 的參數來控制讀取的字節數：

# 讀取檔案的前 100 個字元
with open('example.txt', 'r') as file:
    content = file.read(100)
    print(content)

readline() 方法

readline() 用於逐行讀取檔案內容，適合用於逐步解析大文件或逐行處理檔案數據。

# 逐行讀取檔案的內容
with open('example.txt', 'r') as file:
    line = file.readline()
    while line:
        print(line, end='')  # `end=''` 是為了避免重複換行
        line = file.readline()

readlines() 方法

readlines() 方法將檔案的每一行讀取為列表中的一個元素，適合用於一次讀取多行內容並以列表形式處理。

# 將檔案內容讀取為列表
with open('example.txt', 'r') as file:
    lines = file.readlines()
    print(lines)

使用 readlines() 方便將文件內容作為列表進行遍歷或批量處理。例如，去除行末的換行符號：

with open('example.txt', 'r') as file:
    lines = [line.strip() for line in file.readlines()]
    print(lines)

三、檔案的寫入

write() 方法

write() 方法將字串寫入到檔案中，若檔案已存在，會根據打開模式覆蓋或追加內容。

# 以寫入模式打開檔案，並寫入數據
with open('example.txt', 'w') as file:
    file.write("這是寫入的內容。\n")
    file.write("這是另一行寫入的內容。\n")

writelines() 方法

writelines() 方法用於將列表中的每個元素作為一行寫入檔案。這個方法不會自動添加換行符，必須手動在每個元素後添加 \n。

# 將列表中的內容逐行寫入檔案
lines = ["第一行\n", "第二行\n", "第三行\n"]

with open('example.txt', 'w') as file:
    file.writelines(lines)
``

`

如果列表中的元素不包含換行符，可以使用 `join()` 函數來手動添加：

```python
lines = ["第一行", "第二行", "第三行"]

with open('example.txt', 'w') as file:
    file.write('\n'.join(lines))

四、路徑管理與操作

當前工作目錄與絕對路徑

• os.getcwd(): 返回當前工作的目錄路徑（當前執行的目錄）。

  import os
  current_directory = os.getcwd()
  print("當前工作目錄:", current_directory)
  

• os.path.abspath(path): 將給定的路徑轉換為絕對路徑。

  file_path = "example.txt"
  absolute_path = os.path.abspath(file_path)
  print("絕對路徑:", absolute_path)
  

路徑組合與拆分

• os.path.join(): 將多個路徑組件組合成一個路徑。這種方法會自動處理不同作業系統的路徑分隔符號（如 Windows 的 \ 和 Unix 的 /）。

  full_path = os.path.join("folder", "subfolder", "file.txt")
  print("合併路徑:", full_path)
  

• os.path.basename(): 返回路徑中的文件名部分。

  path = "/home/user/documents/file.txt"
  filename = os.path.basename(path)
  print("文件名:", filename)
  

• os.path.dirname(): 返回路徑中的目錄部分。

  directory = os.path.dirname(path)
  print("目錄:", directory)
  

• os.path.splitext(): 將文件名和擴展名分離，返回一個包含兩個元素的元組。

  filename = "example.txt"
  name, extension = os.path.splitext(filename)
  print("文件名:", name)
  print("擴展名:", extension)
  

路徑檢查與文件操作

• os.path.exists(): 檢查路徑或文件是否存在，返回 True 或 False。

  path = "example.txt"
  if os.path.exists(path):
      print("檔案存在")
  else:
      print("檔案不存在")
  

• os.path.isfile(): 檢查路徑是否指向一個文件。

  if os.path.isfile(path):
      print("這是個文件")
  

• os.path.isdir(): 檢查路徑是否指向一個目錄。

  if os.path.isdir(path):
      print("這是一個目錄")
  

操作目錄與文件

• os.mkdir(): 創建一個目錄。

  os.mkdir("new_folder")
  

• os.makedirs(): 創建多層目錄。

  os.makedirs("new_folder/subfolder")
  

• os.remove(): 刪除一個文件。

  os.remove("file.txt")
  

• os.rmdir(): 刪除一個目錄。注意，該目錄必須是空的。

  os.rmdir("empty_folder")
  

• os.removedirs(): 刪除多層目錄。

  os.removedirs("folder/subfolder")
  

參考資料 :
https://utrustcorp.com/python-file-read-wirte/
https://medium.com/ccclub/ccclub-python-for-beginners-tutorial-bf0648108581