第6章 文件与文件夹操作

本章目标

学习完成后，你应该能够：

• 理解文件与二进制文件、文本文件的区别
• 掌握 open() 函数的基本使用方法
• 熟悉常见文件读写模式：r、w、a、rb、wb
• 掌握文件对象的常用属性和方法
• 理解 with open(...) 的作用
• 学会使用 os 和 os.path 进行文件夹与路径操作
• 能写出简单的文件管理小程序

1. 文件介绍

文件是操作系统中管理用户数据的基本单元。

常见文件类型包括：

• 文本文件：.txt
• 文档文件：.docx
• 表格文件：.xlsx
• 图片文件：.jpg、.png
• 音频文件：.wav、.mp3
• 视频文件：.mp4、.avi

从底层看，所有文件本质上都可以看作二进制数据。

文本文件

文本文件以字符形式保存内容，通常是人类可读的。

二进制文件

二进制文件不能直接用普通文本编辑器正确阅读，需要特定程序去解析。

# 一个简单的文本文件示例
text = "Hello\nPython 文件操作\n第三行内容"
print(text)

Hello
Python 文件操作
第三行内容

2. open() 函数

Python 使用 open() 打开文件。

基本语法：

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

最常用参数：

• file：文件路径
• mode：打开模式
• encoding：编码格式，读写文本文件时常用 utf-8

常见模式总结

模式	含义
r	只读，文件必须存在
w	写入，文件存在会覆盖，不存在会新建
a	追加，在文件末尾继续写
r+	读写，指针在开头
w+	读写，覆盖原内容或新建
a+	读写，写入位置默认在末尾
rb	以二进制方式只读
wb	以二进制方式写入
ab	以二进制方式追加

3. 创建演示环境

为了避免影响你电脑中的真实文件，我们先创建一个专门的演示文件夹。

from pathlib import Path

demo_dir = Path("chapter6_demo")
demo_dir.mkdir(exist_ok=True)

print("演示目录：", demo_dir.resolve())

演示目录： C:\Users\93992\Desktop\python课程设计\代码展示jupyter notebook\chapter6_demo

4. 写入文本文件：w

w 模式特点：

• 文件存在：覆盖原内容
• 文件不存在：自动创建

file1 = demo_dir / "example1.txt"
print(file1)

with open(file1, "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("第一行：Python 文件操作\n")
    f.write("第二行：这是写入的内容\n")

print("写入完成")
print(file1.read_text(encoding="utf-8"))

chapter6_demo\example1.txt
写入完成
第一行：Python 文件操作
第二行：这是写入的内容

5. 读取文本文件：r

读取常见方法：

• read()：读取全部内容
• read(n)：读取前 n 个字符
• readline()：读取一行
• readlines()：读取所有行并返回列表

with open(file1, "r", encoding="utf-8") as f:
    content = f.read()

print("read() 结果：")
print(content)

read() 结果：
第一行：Python 文件操作
第二行：这是写入的内容

with open(file1, "r", encoding="utf-8") as f:
    print("read(6) 结果：")
    print(f.read(6))

read(6) 结果：
第一行：Py

with open(file1, "r", encoding="utf-8") as f:
    content_line1 = f.readline()
    print(len(content_line1))
    print(len(content_line1.strip()))
    print(content_line1)
    print(content_line1.strip())
    print("第一行：", content_line1.strip())
    print("第二行：", f.readline().strip())

16
15
第一行：Python 文件操作

第一行：Python 文件操作
第一行： 第一行：Python 文件操作
第二行： 第二行：这是写入的内容

with open(file1, "r", encoding="utf-8") as f:
    lines = f.readlines()

print(lines)

['第一行：Python 文件操作\n', '第二行：这是写入的内容\n']

6. 追加写入：a

a 模式不会覆盖原有内容，而是在文件末尾继续写。

with open(file1, "a", encoding="utf-8") as f:
    f.write("第三行：这是追加的内容\n")

print(file1.read_text(encoding="utf-8"))

第一行：Python 文件操作
第二行：这是写入的内容
第三行：这是追加的内容
第三行：这是追加的内容
第四行：这是追加的内容第五行：结尾

7. 文件对象的常用属性

PPT 中提到的常用属性有：

• closed
• mode
• name

f = open(file1, "r", encoding="utf-8")
print("是否关闭：", f.closed)
print("打开模式：", f.mode)
print("文件名：", f.name)
f.close()
print("关闭后：", f.closed)

是否关闭： False
打开模式： r
文件名： chapter6_demo\example1.txt
关闭后： True

8. 文件对象的常用方法

常见方法包括：

• close()
• read()
• readline()
• readlines()
• write()
• writelines()
• tell()
• seek()

with open(file1, "r", encoding="utf-8") as f:
    print("当前位置：", f.tell())
    print("读取5个字符：", f.read(5))
    print("读取5个字符：", f.read(5))
    print("读取后位置：", f.tell())
    f.seek(0)
    print("seek(0) 后位置：", f.tell())
    print("重新读取前4个字符：", f.read(4))

当前位置： 0
读取5个字符： 第一行：P
读取5个字符： ython
读取后位置： 18
seek(0) 后位置： 0
重新读取前4个字符： 第一行：

writelines() 示例

注意：writelines() 不会自动帮你补换行符。

file2 = demo_dir / "example2.txt"

lines = ["苹果\n", "香蕉\n", "橘子\n"]

with open(file2, "w", encoding="utf-8") as f:
    f.writelines(lines)

print(file2.read_text(encoding="utf-8"))

苹果
香蕉
橘子

9. 为什么推荐使用 with open(...)

with 语句可以自动管理资源。即使程序中途出错，也能较好地保证文件被关闭。

推荐写法：

with open(filename, mode, encoding="utf-8") as f:
    # 读写操作

with open(file2, "r", encoding="utf-8") as f:
    print("with 代码块中 closed：", f.closed)

print("with 代码块外 closed：", f.closed)

with 代码块中 closed： False
with 代码块外 closed： True

10. 二进制文件示例

二进制模式通常用于图片、音频、压缩包等文件，也可以直接处理字节数据。

binary_file = demo_dir / "data.bin"

with open(binary_file, "wb") as f:
    f.write(bytes([65, 66, 67, 68, 69]))  # 对应 ASCII: A B C D E

with open(binary_file, "rb") as f:
    data = f.read()

print("读取到的字节数据：", data)

读取到的字节数据： b'ABCDE'

第二部分：文件夹操作

本部分对应 PPT 中的：

• os 模块
• os.path 模块

11. os 模块简介

os 模块可用于和操作系统交互，例如：

• 获取当前工作目录
• 列出目录内容
• 创建/删除文件夹
• 重命名文件或文件夹
• 遍历目录树

import os

print("当前工作目录：", os.getcwd())
print("当前目录下的内容（部分）：")
print(os.listdir("." )[:10])

当前工作目录： C:\Users\93992\Desktop\python课程设计\代码展示jupyter notebook
当前目录下的内容（部分）：
['.ipynb_checkpoints', 'chapter6_demo', 'mymath_demo.py', 'name_demo.py', '__pycache__', '思维测试.ipynb', '第2章_Python数据类型_课堂演示.ipynb', '第2章_学生练习课.ipynb', '第2章_融合思考练习课.ipynb', '第3章_开始程序设计_课堂演示.ipynb']

12. os.chdir() 与 os.getcwd()

• os.getcwd()：获取当前工作目录
• os.chdir(path)：切换当前工作目录

课堂演示时可运行；平时写项目代码时，频繁切换工作目录要谨慎。

current = os.getcwd()
print("切换前：", current)

os.chdir(demo_dir)
print("切换后：", os.getcwd())

# 再切回原目录
os.chdir(current)
print("恢复后：", os.getcwd())

切换前： C:\Users\93992\Desktop\python课程设计\代码展示jupyter notebook
切换后： C:\Users\93992\Desktop\python课程设计\代码展示jupyter notebook\chapter6_demo
恢复后： C:\Users\93992\Desktop\python课程设计\代码展示jupyter notebook

13. 创建与删除文件夹

常见函数：

• os.mkdir(path)：创建文件夹
• os.rmdir(path)：删除空文件夹

folder_a = demo_dir / "folder_a"

if not folder_a.exists():
    os.mkdir(folder_a)
    print("已创建：", folder_a)
else:
    print("文件夹已存在：", folder_a)

print("当前演示目录内容：", os.listdir(demo_dir))

已创建： chapter6_demo\folder_a
当前演示目录内容： ['.ipynb_checkpoints', 'data.bin', 'example1.txt', 'example2.txt', 'folder_a']

# 删除空文件夹示例
if folder_a.exists() and folder_a.is_dir():
    os.rmdir(folder_a)
    print("已删除空文件夹：", folder_a)

print("当前演示目录内容：", os.listdir(demo_dir))

已删除空文件夹： chapter6_demo\folder_a
当前演示目录内容： ['.ipynb_checkpoints', 'data.bin', 'example1.txt', 'example2.txt']

14. 重命名文件或文件夹：os.rename()

old_name = demo_dir / "old_name.txt"
new_name = demo_dir / "new_name.txt"

with open(old_name, "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("这是一个用于重命名测试的文件")

os.rename(old_name, new_name)
print("重命名后是否存在新文件：", new_name.exists())

重命名后是否存在新文件： True

15. 删除文件：os.remove()

temp_file = demo_dir / "temp_delete.txt"
temp_file.write_text("待删除文件", encoding="utf-8")

print("删除前存在吗：", temp_file.exists())
os.remove(temp_file)
print("删除后存在吗：", temp_file.exists())

删除前存在吗： True
删除后存在吗： False

16. 递归遍历目录：os.walk()

os.walk(path) 会逐层遍历目录，返回：

• 当前路径
• 当前路径下的子目录列表
• 当前路径下的文件列表

# 准备一个简单的目录结构
(demo_dir / "sub1").mkdir(exist_ok=True)
(demo_dir / "sub2").mkdir(exist_ok=True)
(demo_dir / "sub1" / "a.txt").write_text("A", encoding="utf-8")
(demo_dir / "sub2" / "b.txt").write_text("B", encoding="utf-8")

for root, dirs, files in os.walk(demo_dir):
    print("当前目录：", root)
    print("子目录：", dirs)
    print("文件：", files)
    print("-" * 40)

当前目录： chapter6_demo
子目录： ['.ipynb_checkpoints', 'sub1', 'sub2']
文件： ['data.bin', 'example1.txt', 'example2.txt', 'new_name.txt']
----------------------------------------
当前目录： chapter6_demo\.ipynb_checkpoints
子目录： []
文件： ['example1-checkpoint.txt']
----------------------------------------
当前目录： chapter6_demo\sub1
子目录： []
文件： ['a.txt']
----------------------------------------
当前目录： chapter6_demo\sub2
子目录： []
文件： ['b.txt']
----------------------------------------

17. os 模块中的常用属性

PPT 中列出的三个常用属性：

• os.sep：路径分隔符
• os.linesep：行结束符
• os.name：操作系统名称

print("路径分隔符：", repr(os.sep))
print("行结束符：", repr(os.linesep))
print("操作系统名称：", os.name)

路径分隔符： '\\'
行结束符： '\r\n'
操作系统名称： nt

第三部分：os.path 模块

os.path 专门用于路径处理。

18. 路径基本处理

常用函数：

• abspath(path)
• basename(path)
• dirname(path)
• exists(path)
• isdir(path)
• isfile(path)
• join(path, *paths)

sample_path = os.path.join("chapter6_demo", "sub1", "a.txt")

print("拼接后的路径：", sample_path)
print("绝对路径：", os.path.abspath(sample_path))
print("文件名：", os.path.basename(sample_path))
print("目录名：", os.path.dirname(sample_path))
print("是否存在：", os.path.exists(sample_path))
print("是否是文件：", os.path.isfile(sample_path))
print("是否是目录：", os.path.isdir(sample_path))

拼接后的路径： chapter6_demo\sub1\a.txt
绝对路径： C:\Users\93992\Desktop\python课程设计\代码展示jupyter notebook\chapter6_demo\sub1\a.txt
文件名： a.txt
目录名： chapter6_demo\sub1
是否存在： True
是否是文件： True
是否是目录： False

19. 路径拆分

常用函数：

• split(path)：拆成“目录 + 最后一个部分”
• splitext(path)：拆成“主文件名 + 扩展名”
• splitdrive(path)：拆出盘符（Windows 中更明显）

p = os.path.join("chapter6_demo", "sub1", "a.txt")

print("split：", os.path.split(p))
print("splitext：", os.path.splitext(p))
print("splitdrive：", os.path.splitdrive(p))

split： ('chapter6_demo\\sub1', 'a.txt')
splitext： ('chapter6_demo\\sub1\\a', '.txt')
splitdrive： ('', 'chapter6_demo\\sub1\\a.txt')

20. 获取文件信息

常用函数：

• getsize()：文件大小
• getatime()：最后访问时间
• getmtime()：最后修改时间
• getctime()：创建时间（不同系统含义可能略有区别）

import time

target = demo_dir / "sub1" / "a.txt"

print("文件大小：", os.path.getsize(target), "字节")
print("最后访问时间：", time.ctime(os.path.getatime(target)))
print("最后修改时间：", time.ctime(os.path.getmtime(target)))
print("创建时间：", time.ctime(os.path.getctime(target)))

文件大小： 1 字节
最后访问时间： Mon Mar 23 03:27:32 2026
最后修改时间： Mon Mar 23 03:27:32 2026
创建时间： Mon Mar 23 03:27:32 2026

21. 综合案例：统计某个文件夹中的 .txt 文件数量

这是一个很适合课堂讲解的综合例子。

txt_count = 0
txt_files = []

for root, dirs, files in os.walk(demo_dir):
    for file in files:
        if file.endswith(".txt"):
            txt_count += 1
            txt_files.append(os.path.join(root, file))

print("txt 文件总数：", txt_count)
print("文件列表：")
for item in txt_files:
    print("-", item)

txt 文件总数： 6
文件列表：
- chapter6_demo\example1.txt
- chapter6_demo\example2.txt
- chapter6_demo\new_name.txt
- chapter6_demo\.ipynb_checkpoints\example1-checkpoint.txt
- chapter6_demo\sub1\a.txt
- chapter6_demo\sub2\b.txt

22. 综合案例：把一个文本文件复制到新文件

这里不使用高级库，只用本章知识完成。

source = demo_dir / "example1.txt"
target = demo_dir / "example1_copy.txt"

with open(source, "r", encoding="utf-8") as f1:
    content = f1.read()

with open(target, "w", encoding="utf-8") as f2:
    f2.write(content)

print("复制完成，目标文件内容如下：")
print(target.read_text(encoding="utf-8"))

复制完成，目标文件内容如下：
第一行：Python 文件操作
第二行：这是写入的内容
第三行：这是追加的内容

23. 常见错误提醒

1）文件不存在

使用 r 模式时，文件必须已经存在，否则会报错。

2）编码问题

读写中文文本时，建议明确写上：

encoding="utf-8"

3）路径写法问题

跨平台时建议使用：

os.path.join(...)

而不是手动拼接斜杠。

4）忘记关闭文件

优先使用 with open(...)。

24. 课堂练习

练习1

创建一个名为 student.txt 的文件，写入三行学生信息。

练习2

读取 student.txt 的全部内容，并逐行打印。

练习3

在演示目录下新建一个文件夹 homework。

练习4

统计 chapter6_demo 目录下所有 .txt 文件的总数。

练习5

把 student.txt 复制成 student_backup.txt。

25. 课后思考

1. w 和 a 的区别是什么？
2. 为什么推荐使用 with open(...)？
3. read()、readline()、readlines() 有什么不同？
4. os.listdir() 和 os.walk() 的区别是什么？
5. 为什么写路径时更推荐 os.path.join()？

26. 本章小结

本章主要学习了两个部分：

文件操作

• 文件的基本概念
• open() 的使用
• 文本文件与二进制文件
• 文件对象的属性和方法
• with 上下文管理

文件夹与路径操作

• os 模块常用函数
• os.path 模块常用函数
• 目录遍历
• 文件信息获取
• 简单综合案例

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