示例

# 使用 with 语句打开文件并读取内容
with open('pi.txt', 'r') as file_object:contents = file_object.read()print(contents)
# 文件在代码块结束后自动关闭

with 解析

with 是 Python 中的上下文管理器语法，用于确保某个操作完成后自动执行清理操作。它常用于文件操作、锁操作等场景。

with 的基本语法:

with <context_manager> as <variable>:# 在这个代码块中，可以使用 <variable># 当代码块执行完毕时，会自动执行清理操作

<context_manager>：上下文管理器对象，它必须实现了上下文管理协议（即 enter() 和 exit() 方法）。常与open函数结合使用内部为(file, mode)

with open(file, mode) as variable:# 在这个代码块中，可以对文件进行操作# 当代码块执行完毕时，文件会自动关闭

<variable>：上下文管理器的 enter() 方法返回的对象，通常是一个资源（如文件对象、锁对象等）。

代码块：在代码块中可以对 进行操作。

自动清理：当代码块执行完毕时，会自动调用上下文管理器的 exit() 方法，执行清理操作。

with 的工作原理

with 语句的核心在于上下文管理器协议，它包含两个方法：
__enter__()：在代码块执行之前调用。
返回一个资源对象（如文件对象），这个对象会被赋值给 as 后面的变量。
__exit__()：在代码块执行完毕时调用。
用于执行清理操作，例如关闭文件、释放锁等。
如果代码块中发生异常，exit() 方法会捕获异常并可以选择处理它。

文件操作

文件对象是一个典型的上下文管理器，它实现了 enter() 和 exit() 方法。
enter()：打开文件并返回文件对象。
exit()：关闭文件。

with open('pi.txt', 'r') as file_object:contents = file_object.read()print(contents)
# 文件在代码块结束后自动关闭

逐行解析：
with open('pi.txt', 'r') as file_object:：

open('pi.txt', 'r') 返回一个文件对象。
文件对象的 enter() 方法被调用，返回文件对象本身。
文件对象被赋值给变量 file_object。

contents = file_object.read()：
使用 file_object 调用 read() 方法，读取文件内容。

print(contents)：
打印文件内容。

代码块结束后：
自动调用文件对象的 exit() 方法，关闭文件。

优点

with open(file, mode) as variable:# 在这个代码块中，可以对文件进行操作# 当代码块执行完毕时，文件会自动关闭

自动关闭文件：使用 with 语句时，文件会在代码块执行完毕后自动关闭，即使在文件操作过程中发生异常，文件也会被正确关闭。
代码更简洁：避免了手动调用 file.close()，使代码更加简洁易读。

open 解析

open 是 Python 中用于打开文件的内置函数，它的语法如下：

open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)

虽然 open 函数有很多参数，但在实际使用中，通常只需要关注前两个参数：file 和 mode。

(1) file 参数

作用：指定要打开的文件路径。
类型：字符串，可以是相对路径或绝对路径。
相对路径：相对于当前工作目录的路径。例如：

open('pi.txt')  # 当前工作目录下的文件
open('data/pi.txt')  # 当前工作目录下的 data 文件夹中的文件

绝对路径：从根目录开始的完整路径。例如：

open('/home/user/data/pi.txt')  # Linux 系统中的绝对路径
open('C:\\Users\\User\\data\\pi.txt')  # Windows 系统中的绝对路径

(2) mode 参数

作用：指定文件的打开模式，默认值为 ‘r’（只读模式）。
常见模式：
‘r’：只读模式。如果文件不存在，会抛出 FileNotFoundError。
‘w’：写入模式。如果文件不存在，会创建一个新文件；如果文件已存在，会清空文件内容。
‘x’：独占写入模式。如果文件不存在，会创建一个新文件；如果文件已存在，会抛出 FileExistsError。
‘a’：追加模式。如果文件不存在，会创建一个新文件；如果文件已存在，会在文件末尾追加内容。
‘t’：文本模式（默认）。以文本形式读写文件。
‘b’：二进制模式。以二进制形式读写文件，适用于读取图片、视频等二进制文件。
‘+’：更新模式。用于同时读写文件。

用法示例

只读模式

‘r’：只读模式（默认模式）。如果文件不存在，会抛出 FileNotFoundError。

with open('pi.txt', 'r') as file_object:contents = file_object.read()print(contents)

写入模式

‘w’：写入模式。如果文件不存在，会创建一个新文件；如果文件已存在，会清空文件内容。

with open('pi.txt', 'w') as file_object:file_object.write("Hello, world!")

注意：使用 ‘w’ 模式时要小心，因为文件内容会被清空。

追加模式

‘a’：追加模式。如果文件不存在，会创建一个新文件；如果文件已存在，会在文件末尾追加内容。

with open('pi.txt', 'a') as file_object:file_object.write("\nThis is a new line.")

独占写入模式

‘x’：独占写入模式。如果文件不存在，会创建一个新文件；如果文件已存在，会抛出 FileExistsError。

with open('pi.txt', 'x') as file_object:file_object.write("Hello, world!")

用途：确保文件不会被覆盖。

文本模式

‘t’：文本模式（默认模式）。以文本形式读写文件。

with open('pi.txt', 'r') as file_object:contents = file_object.read()print(contents)

二进制模式

‘b’：二进制模式。以二进制形式读写文件，适用于读取图片、视频等二进制文件。

with open('image.png', 'rb') as file_object:contents = file_object.read()

更新模式

‘+’：更新模式。用于同时读写文件。

with open('pi.txt', 'r+') as file_object:contents = file_object.read()file_object.write("\nThis is a new line.")

组合模式

‘r+’：读写模式。文件必须存在，可以读取和写入。

with open('pi.txt', 'r+') as file_object:contents = file_object.read()file_object.write("\nThis is a new line.")

‘w+’：写读模式。如果文件不存在，会创建一个新文件；如果文件已存在，会清空文件内容，然后可以读取和写入。

with open('pi.txt', 'w+') as file_object:file_object.write("Hello, world!")file_object.seek(0)  # 移动文件指针到文件开头contents = file_object.read()print(contents)

‘a+’：追加读写模式。如果文件不存在，会创建一个新文件；如果文件已存在，会在文件末尾追加内容，同时可以读取文件。

with open('pi.txt', 'a+') as file_object:file_object.write("\nThis is a new line.")file_object.seek(0)  # 移动文件指针到文件开头contents = file_object.read()print(contents)

二进制组合模式

‘rb+’：二进制读写模式。
‘wb+’：二进制写读模式。
‘ab+’：二进制追加读写模式。

选择模式的建议

读取文件：使用 ‘r’ 或 ‘rb’（二进制模式）。
写入文件：使用 ‘w’ 或 ‘wb’（二进制模式）。
追加内容：使用 ‘a’ 或 ‘ab’（二进制模式）。
同时读写：使用 ‘r+’、‘w+’ 或 ‘a+’，并根据需要选择二进制模式。

常见问题

文件不存在

如果文件不存在，open 函数会抛出 FileNotFoundError。
解决方法：

• 确保文件路径正确。
• 使用异常处理捕获错误：

try:with open('pi.txt', 'r') as file_object:contents = file_object.read()print(contents)
except FileNotFoundError:print("文件未找到，请检查路径是否正确。")

文件模式错误

如果文件模式不正确（例如以写入模式打开只读文件），会抛出错误。
解决方法：

• 确保文件模式与操作匹配。
• 使用异常处理捕获错误。