Python 提供了強大的檔案處理能力，讓開發者能輕鬆讀寫和操作檔案。檔案處理包含開啟、讀取、寫入和關閉等基本操作，以及更進階的技巧，例如使用 seek() 函式控制檔案指標位置、處理二進位檔案以及利用 os 模組管理檔案系統。理解這些技術對於資料處理、程式設定和系統管理至關重要。
def calculate_total_expense(file_name):
try:
with open(file_name, 'w+') as fp:
# 寫入測試資料
fp.write('Month1:100\n')
fp.write('Month2:200\n')
fp.write('Month3:079\n')
fp.write('Month4:090\n')
fp.write('Month5:097\n')
fp.write('Month6:100\n')
# 重置檔案指標到開頭
fp.seek(0)
print('檔案內容：')
print(fp.read())
# 再次重置檔案指標到開頭
fp.seek(0)
total_expense = 0
for line in fp.readlines():
# 提取金額並累加
expense = int(line.strip().split(':')[1])
total_expense += expense
print(f'過去六個月的總花費：{total_expense}')
except FileNotFoundError:
print("檔案未找到。")
except Exception as e:
print(f"發生錯誤：{e}")
# 呼叫函式
calculate_total_expense('Expenses.txt')
檔案處理：讀取與寫入操作詳解
檔案處理是程式設計中一個非常重要的環節，涉及檔案的讀取、寫入及管理等操作。在 Python 中，這些操作透過內建的函式和方法得以實作。本文將探討檔案處理的基本概念、操作方法及相關的程式範例。
寫入檔案
當需要將資料寫入檔案時，首先要以寫入模式（‘w’）開啟檔案。在 Python 中，可以使用 open() 函式來開啟檔案。開啟後，可以使用 write() 方法將資料寫入檔案。
程式範例 13.2：將數字 1 至 20 寫入檔案 WriteNumbers.txt
def main():
obj1 = open("WriteNumbers.txt", "w") # 以寫入模式開啟檔案
for x in range(1, 21): # 迭代 1 至 20
x = str(x) # 將數字轉換為字串
obj1.write(x) # 將數字寫入檔案
obj1.write(" ") # 使用空格分隔數字
obj1.close() # 關閉檔案
main() # 呼叫主函式
內容解密：
open("WriteNumbers.txt", "w")：以寫入模式開啟檔案，若檔案不存在則建立，若存在則清空原內容。for x in range(1, 21)：迭代數字 1 至 20。x = str(x)：將數字轉換為字串，因為write()方法只接受字串。obj1.write(x)和obj1.write(" ")：將數字和空格寫入檔案，用於分隔數字。obj1.close()：關閉檔案，釋放資源。
生成隨機數並寫入檔案
在某些情況下，我們需要生成隨機數並將其寫入檔案。這可以透過結合 random 模組和檔案操作來實作。
程式範例：生成 50 個隨機數並寫入 WriteNumRandom.txt
from random import randint # 匯入隨機數模組
def main():
fp1 = open("WriteNumRandom.txt", "w") # 以寫入模式開啟檔案
for _ in range(50): # 迭代 50 次
x = randint(500, 1000) # 生成一個 500 至 1000 之間的隨機整數
x = str(x) # 將整數轉換為字串
fp1.write(x + " ") # 將隨機數寫入檔案，並用空格分隔
fp1.close() # 關閉檔案
main() # 呼叫主函式
內容解密：
from random import randint：匯入生成隨機整數的函式。randint(500, 1000)：生成一個指定範圍內的隨機整數。fp1.write(x + " ")：將生成的隨機數（已轉換為字串）寫入檔案，並在後面新增空格以分隔不同數字。
從檔案讀取文字
要讀取檔案內容，首先需要以讀取模式（‘r’）開啟檔案。Python 提供了多種方法來讀取檔案內容，包括 read() 和 readlines() 方法。
程式範例 13.4：使用 read() 方法讀取 ReadDemo1.txt 的內容
def main():
fp = open("ReadDemo1.txt", "r") # 以讀取模式開啟檔案
text = fp.read() # 一次讀取整個檔案內容
print(text) # 列印檔案內容
fp.close() # 關閉檔案
main() # 呼叫主函式
內容解密：
open("ReadDemo1.txt", "r")：以讀取模式開啟指定的檔案。fp.read()：讀取整個檔案的內容，並將其作為一個字串傳回。print(text)：列印讀取到的檔案內容。
從檔案讀取數字
當檔案中包含數字時，可以透過適當的方法讀取並處理這些數字。
程式範例 13.6：讀取 numbers.txt 中的數字並計算總和
def main():
fp1 = open("numbers.txt", "r") # 以讀取模式開啟檔案
num = int(fp1.readline()) # 讀取第一行，取得數字個數
print(num)
total_sum = 0
print('The', num, 'numbers present in the file are as follows:')
for _ in range(num):
num1 = int(fp1.readline()) # 逐行讀取數字
print(num1)
total_sum += num1
print('Sum of all the numbers (except first):')
print(total_sum)
fp1.close() # 關閉檔案
main() # 呼叫主函式
內容解密：
fp1.readline()：逐行讀取檔案內容。int(fp1.readline())：將讀取到的行內容轉換為整數，因為readline()傳回的是字串。total_sum += num1：計算所有數字的總和。
檔案處理：深入理解與實務應用
檔案處理是程式設計中的重要環節，Python提供了豐富的功能來讀取、寫入和操作檔案。本篇文章將探討Python中的檔案處理技術，包括讀取多行資料、處理單行多個資料、以及根據特定條件篩選檔案內容等。
讀取檔案內容
Python中使用open()函式來開啟檔案，並可指定讀取模式（‘r’）、寫入模式（‘w’）或附加模式（‘a’）。以下是一個簡單的例子，展示如何開啟一個名為"numbers.txt"的檔案，並讀取其內容。
fp1 = open("numbers.txt", "r")
num = int(fp1.readline())
print(num)
內容解密：
open("numbers.txt", "r")：開啟"numbers.txt"檔案於讀取模式。fp1.readline()：讀取檔案中的第一行。int(fp1.readline())：將讀取的字串轉換為整數。
處理單行多個資料
許多情況下，檔案中的一行可能包含多個資料。Python中的split()方法可以將一行字串分割成多個專案，並存入列表中。以下是一個例子。
str = 'I am Loving The Concepts of File Handling'
str.split()
輸出：
['I', 'am', 'Loving', 'The', 'Concepts', 'of', 'File', 'Handling']
內容解密：
str.split()：將字串根據空格分割成多個專案。- 分割後的結果存入列表中，方便後續處理。
實務應用：計算學生成績
假設有一個名為"Grades.txt"的檔案，儲存了多位學生的五科成績。以下程式碼展示瞭如何讀取檔案內容，並計算每位學生的總分和百分比。
fp1 = open("Grades.txt", "r")
n = int(fp1.readline())
for i in range(n):
allgrades = (fp1.readline().split())
sum = 0
for j in range(len(allgrades)):
sum = sum + int(allgrades[j])
per = float((sum/500)*100)
print('Total = ', sum, ' \nPercentage = ', per)
內容解密：
n = int(fp1.readline())：讀取第一行，取得學生人數。allgrades = (fp1.readline().split())：讀取每一行成績，並分割成列表。- 迴圈計算每位學生的總分和百分比。
尋找檔案中最長的行
以下是一個函式，用於找出指設定檔案中最長的一行。
def Find_Largest(fp1):
fp1 = open('Demo1.txt', 'r')
long = ""
for line in fp1:
if(len(line) > len(long)):
long = line
print(long, 'is the Longest Line with', len(long), 'characters')
內容解密：
fp1 = open('Demo1.txt', 'r')：開啟檔案於讀取模式。- 迴圈遍歷每一行，比較其長度並更新最長行。
篩選檔案內容
以下程式碼展示瞭如何將"Demo1.txt"中以大寫字母開頭的行複製到"Demo2.txt"中。
IP_File = open('Demo1.txt', 'r')
Out_File = open('Demo2.txt', 'w')
for line in IP_File:
if line[0] not in 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz':
Out_File.write(line)
Out_File.close()
內容解密：
- 開啟輸入和輸出檔案。
- 迴圈檢查每一行是否以大寫字母開頭，若是則寫入輸出檔案。
Python 檔案處理與問題解決
檔案處理是程式設計中一個非常重要的部分，Python 提供了一系列內建函式和模組來讀取、寫入和操作檔案。本章將探討 Python 中的檔案處理，包括文字檔和二進位檔的讀寫、檔案的開啟模式、seek() 函式的使用，以及如何存取和操作磁碟上的檔案和目錄。
13.3.8 附加資料到檔案
附加模式 'a' 用於將資料附加到現有檔案的末尾。以下程式展示瞭如何使用附加模式。
程式 13.10：將額外行附加到名為 appendDemo.txt 的檔案
fp1 = open('appendDemo.txt', 'a') # 以附加模式開啟檔案
fp1.write('\nWow, Cant Believe.') # 將內容附加到檔案
fp1.close() # 關閉檔案
#### 內容解密：
open('appendDemo.txt', 'a')：以附加模式開啟appendDemo.txt檔案。如果檔案不存在，則會建立新檔案。fp1.write('\nWow, Cant Believe.')：將字串\nWow, Cant Believe.寫入檔案。換行符號\n確保新內容在新的一行開始。fp1.close()：關閉檔案，釋放系統資源。
13.4 seek() 函式
seek() 函式用於將檔案指標移動到檔案中的特定位置。這使得我們可以從檔案的任意位置開始讀取資料。
seek() 函式語法
File_object.seek(offset, whence)
offset：表示從參考點移動的位元組數。whence：表示參考點。可以是0（檔案開頭）、1（目前位置）或2（檔案末尾）。
範例
fp1 = open('Seek_Demo1.txt', 'w+')
fp1.write('Oh!God!SaveEarth!')
fp1.seek(3)
print(fp1.readline())
#### 內容解密：
fp1 = open('Seek_Demo1.txt', 'w+')：以讀寫模式建立並開啟Seek_Demo1.txt。fp1.write('Oh!God!SaveEarth!')：將字串寫入檔案。fp1.seek(3)：將檔案指標移動到第 3 個位元組（從檔案開頭開始計數）。fp1.readline()：從目前指標位置讀取一行資料並輸出。
13.5 二進位檔
二進位檔的處理方式與文字檔類別似，但需要使用不同的開啟模式，如 'rb' 用於讀取二進位檔，'wb' 用於寫入二進位檔。
讀取二進位檔範例
fp1 = open('C:\\Users\\shree\\Desktop\\demo.jpg', 'rb')
print(fp1.read())
#### 內容解密：
open('C:\\Users\\shree\\Desktop\\demo.jpg', 'rb')：以二進位讀取模式開啟圖片檔案。fp1.read()：讀取檔案內容並輸出。二進位檔內容以二進位格式顯示。
13.6 存取和操作磁碟上的檔案和目錄
Python 提供了多個內建函式和模組（如 os 和 os.path）來存取和操作檔案和目錄。
常用的 os 和 os.path 函式
| 模組與函式 | 描述 |
|---|---|
os.getcwd() | 傳回目前工作目錄的路徑。 |
os.chdir(newdir) | 切換目前工作目錄。 |
os.path.isfile(fname) | 檢查指定路徑是否存在檔案。 |
範例
import os
print(os.getcwd()) # 輸出目前工作目錄
os.chdir('C:\\Python34\\Lib') # 切換工作目錄
print(os.getcwd()) # 輸出新的目前工作目錄
print(os.path.isfile('Demo1.py')) # 檢查 Demo1.py 是否存在
#### 內容解密：
os.getcwd()：取得並輸出目前的工作目錄。os.chdir('C:\\Python34\\Lib')：將目前工作目錄切換到指定路徑。os.path.isfile('Demo1.py')：檢查指定路徑下是否存在Demo1.py檔案，並傳回布林值。
檔案處理與Python程式設計
檔案處理是Python程式設計中的重要環節，涉及檔案的讀取、寫入、修改等操作。Python提供了豐富的檔案處理功能，包括文字檔案和二進位檔案的操作。
檔案操作模式
Python中的檔案操作模式主要包括讀取（‘r’）、寫入（‘w’）、附加（‘a’）等。這些模式決定了檔案被開啟後可以進行的操作。
- 讀取模式（‘r’）：用於讀取檔案內容。如果檔案不存在，會引發錯誤。
- 寫入模式（‘w’）：用於寫入內容到檔案。如果檔案已存在，其內容會被覆寫；如果檔案不存在，會建立新檔案。
- 附加模式（‘a’）：用於在檔案末尾附加內容。如果檔案不存在，會建立新檔案。
重要檔案操作方法
Python提供了多種方法來操作檔案，包括open()、read()、write()、readline()、readlines()等。
開啟檔案：open()
open()函式用於開啟檔案，傳回一個檔案物件。其基本語法為：
file_object = open(file_name, mode)
其中，file_name是檔案名稱，mode是開啟模式。
寫入檔案：write()
write()方法用於將字串寫入檔案。
file_object.write(string)
讀取檔案內容
read()：讀取整個檔案內容。
content = file_object.read()
readline()：讀取一行內容。
line = file_object.readline()
readlines()：讀取所有行並傳回一個列表。
lines = file_object.readlines()
實務範例：從檔案中提取資料並進行數學運算
假設有一個名為Expenses.txt的檔案，記錄了某人過去六個月在某項物品上的花費，格式為月份:金額。以下是一個範例程式，用於計算總花費。
程式碼範例
def calculate_total_expense(file_name):
try:
with open(file_name, 'w+') as fp:
# 寫入測試資料
fp.write('Month1:100\n')
fp.write('Month2:200\n')
fp.write('Month3:079\n')
fp.write('Month4:090\n')
fp.write('Month5:097\n')
fp.write('Month6:100\n')
# 重置檔案指標到開頭
fp.seek(0)
print('檔案內容：')
print(fp.read())
# 再次重置檔案指標到開頭
fp.seek(0)
total_expense = 0
for line in fp.readlines():
# 提取金額並累加
expense = int(line.strip().split(':')[1])
total_expense += expense
print(f'過去六個月的總花費：{total_expense}')
except FileNotFoundError:
print("檔案未找到。")
except Exception as e:
print(f"發生錯誤：{e}")
# 呼叫函式
calculate_total_expense('Expenses.txt')
程式碼解析
with open(file_name, 'w+') as fp:開啟檔案於w+模式，允許讀寫。- 寫入測試資料到檔案中。
fp.seek(0)重置檔案指標到開頭，以便讀取剛剛寫入的資料。fp.read()讀取並列印整個檔案內容。- 再次重置檔案指標，逐行讀取檔案內容，提取金額並累加到
total_expense。 - 最後列印總花費。
常見錯誤與除錯
- 檔案未找到錯誤：檢查檔案路徑是否正確。
- 讀寫模式錯誤：確認使用的檔案操作模式是否正確。
