Python for Beginners (18)｜檔案處理 (File Handling)

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檔案處理(File Handling)是寫程式不可或缺的一部分。Python 中的檔案處理會透過內建函式或方法將其簡化，而這些方法包括建立、開檔跟關檔。當檔案打開時，Python 還允許執行各種檔案操作，例如讀檔、寫檔和附加資訊。本文章將教初學者如何在 Python 處理檔案。大家可以先參考下圖，先對檔案處理有一個架構想法，我們將在後面依序為大家介紹。

1. 開檔

在 Python 中，我們必須先打開檔案才能使用它們，並在使用完後關閉它們。首先，我們可以使用 open() 函式來開啟檔案，基本語法如下：

File_object = open('File_Name', 'mode')

open() 函式採用兩個基本參數來處理檔案：

• File_Name 需包含檔案副檔名，並且假定檔案位於目前目錄中。如果檔案位置在別處，則必須提供相對路徑或絕對路徑。
• mode 是一個可選擇參數，定義檔案開啟方式。下表為開啟檔案的不同模式選項：

為了展示如何在 Python 中打開檔案，我們可以先建立一個 demo.txt ，並且內容如下的檔案。

現在，我們可以嘗試使用 open() 函式來開啟指定檔案，如下面範例 1。

範例 1：開啟檔案

在目前目錄下開啟檔案。預設情況下，檔案會以讀取模式 ‘r’ 開啟（無法修改），因此範例 1的代碼相當於範例 2。

範例 2：在目前目錄下開啟檔案

範例 2 說明我們會透過傳遞參數的方式來指定使用模式 ‘r’，並且意味著要開啟檔案進行讀取。

2. 讀檔

打開檔案後，我們可以使用 read() 方法來讀取其內容。例如，

範例 3：讀檔

file_1.read() 會讀取 demo.txt 內的資料，並且儲存至 read_content 變數中。

範例 4：讀出檔案指定數量字元

範例 4 為讀出檔案中的前 7 個字元，包含空格。

範例 5：讀出檔案每一行

利用 for loop 來讀出檔案中每一行並列印出來。

3. 關檔

當我們對檔案完成相關操作後，我們需要正確關檔。因為關檔動作可以釋放與該檔案綁定的相關資源，是編寫程式的好習慣。它是利用 Python 中的 close() 方法來完成的。

範例 6：關閉檔案

close() 命令會終止並釋放特定程序正在使用的資源。 

4. 寫檔

了解 Python 如何開檔、讀檔及關檔後，現在讓我們看看如何建立檔案，以及寫入模式如何工作。請在 ‘w’ 模式下利用 write() 方法，在您的 Python 環境中編寫以下內容。

範例 7：建立檔案

你將會在目前目錄中看到新建立的檔案 simple.txt，其內容如下圖：

讀者可能會疑問怎麼沒有換行，那是因為我們沒有寫入換行符號 \n ，讓我們看看下面範例。

範例 8：建立檔案，並且換行

加入換行符號 \n 後，我們再開啟 simple.txt 檔案，你將會看到內容已經換行了。

範例 9：利用附加模式寫檔

我們可以利用 ‘a’ 附加模式，將要寫入的內容附加在檔案最後面，因為本範例希望先換行再附加內容，所以在前面先加入換行符號 \n 。

附加後的內容如下圖：

5. 使用 with…open 語法

在 Python 中，我們可以使用 with...open 的語法來自動關閉檔案，這樣我們就不必擔心忘記關檔，因此建議初學者可以養成使用 with...open 語法的習慣。例如

範例 10：使用 with…open 語法

其它還有許多複合使用的進階功能，有興趣的讀者可以至 Python 官網查閱。

本文中，我們討論了 Python 的檔案處理(File Handling)，包括了開檔、關檔、讀檔及寫檔等重要操作。並且介紹一些常用的模式(像是附加模式的 ‘a’)以及 with...open 的語法。希望本篇文章能幫助您快速理解 Python 中重要的檔案處理觀念及操作。並透過一些範例來進行動手練習，後續會持續分享 Python 相關學習文章給有興趣的初學者。

4. Python 練習

學習環境：Google Colab (學習請按我)

練習範例：有 (本文提供)

Quiz：有 (近期推出)

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