< Python全景系列-4 > 史上最全文件类型读写库大盘点！什么？还包括音频、 ...

欢迎来到我们的系列博客《Python全景系列》！在这个系列中，我们将带领你从Python的基础知识开始，一步步深入到高级话题，帮助你掌握这门强大而灵活的编程语言！
本文系列第四篇，介绍史上最全PYTHON文件类型读写库大盘点！包含常用和不常用的大量文件格式！文本、音频、视频应有尽有！废话不多说！走起来！
先给大家快捷总结：
文件格式Python库文本文件内置open函数CSV文件csvJSON文件jsonXML文件xml.etree.ElementTree二进制文件内置open函数图片文件PIL (Python Imaging Library)Word文件python-docxXLSX文件openpyxlPDF文件PyPDF2SQLite数据库文件sqlite3音频文件pydub视频文件moviepyHTML文件BeautifulSoupYAML文件pyyamlZIP文件zipfile 
正文开始！
1. 文本文件

在Python中，处理文本文件是最基础的文件操作，我们使用内置的open函数打开一个文件，然后使用文件对象的read或write方法进行读写操作。

1. # 写入文本文件
2. with open('example.txt', 'w') as f:
3.     f.write('Hello, Python!')
5. # 读取文本文件
6. with open('example.txt', 'r') as f:
7.     print(f.read())

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在这里，open函数的第一个参数是文件名，第二个参数是文件模式，其中'r'代表读模式，'w'代表写模式。使用'with'语句可以确保文件在操作完成后被正确关闭。这是一个标准的文件操作模式，也适用于其他类型的文件。
 
2. CSV文件
CSV（Comma-Separated Values）文件是一种常用的数据交换格式，每行表示一条记录，各字段之间由逗号分隔。Python的csv模块提供了用于读写CSV文件的工具。
 

1. import csv
3. # 写入CSV文件
4. with open('example.csv', 'w', newline='') as f:
5.     writer = csv.writer(f)
6.     writer.writerow(['name', 'age'])
7.     writer.writerow(['Alice', 20])
8.     writer.writerow(['Bob', 25])
10. # 读取CSV文件
11. with open('example.csv', 'r') as f:
12.     reader = csv.reader(f)
13.     for row in reader:
14.         print(row)

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这里，csv.writer和csv.reader函数分别返回一个写入器和读取器对象，我们可以使用这些对象进行CSV文件的读写操作。
 
3. JSON文件
JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，易于阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。Python的json模块提供了用于读写JSON文件的工具。

1. import json
3. # 写入JSON文件
4. data = {
5.     'name': 'Alice',
6.     'age': 20,
7. }
8. with open('example.json', 'w') as f:
9.     json.dump(data, f)
11. # 读取JSON文件
12. with open('example.json', 'r') as f:
13.     data = json.load(f)
14.     print(data)

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在这里，json.dump和json.load函数分别用于将Python对象转换为JSON格式并写入文件，以及从文件中读取JSON数据并转换为Python对象。
 
4. XML文件
XML（eXtensible Markup Language）是一种标记语言，可以用来描述数据的结构。Python的xml模块提供了用于读写XML文件的工具。

1. from xml.etree import ElementTree as ET
3. # 写入XML文件
4. root = ET.Element('root')
5. child = ET.Element('child')
6. child.text = 'Hello, Python!'
7. root.append(child)
8. tree = ET.ElementTree(root)
9. tree.write('example.xml')
11. # 读取XML文件
12. tree = ET.parse('example.xml')
13. root = tree.getroot()
14. for child in root:
15.     print(child.text)

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在这里，我们使用xml.etree.ElementTree模块创建一个XML文件的树形结构，然后使用ElementTree对象的write方法将其写入文件。读取XML一个ElementTree对象，然后通过遍历这个对象来读取XML数据。
 
5.二进制文件
二进制文件是直接包含二进制数据的文件，例如图像文件、音频文件等。Python使用'b'模式打开二进制文件，然后使用文件对象的read或write方法进行读写操作。

1. # 写入二进制文件
2. data = b'Hello, Python!'
3. with open('example.bin', 'wb') as f:
4.     f.write(data)
6. # 读取二进制文件
7. with open('example.bin', 'rb') as f:
8.     data = f.read()
9.     print(data)

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在这里，'wb'和'rb'分别代表二进制写模式和二进制读模式。注意我们使用bytes类型的数据进行二进制写操作。
 
6. 图片文件
处理图片文件一般需要借助第三方库，如PIL（Python Imaging Library）。

1. from PIL import Image
3. # 读取图片文件
4. img = Image.open('example.jpg')
6. # 修改图片
7. img = img.rotate(45)  # 旋转45度
9. # 写入图片文件
10. img.save('example_rotated.jpg')

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这里，Image.open和Image.save函数分别用于读取和保存图片文件。PIL库提供了丰富的图像处理功能，例如旋转、裁剪、缩放等。
 
7. Word文件
处理Word文件，我们可以使用python-docx库，这是一个创建、修改和提取Microsoft Word文件的Python库。

1. from docx import Document
3. # 创建新的Word文件
4. doc = Document()
5. doc.add_paragraph('Hello, Python!')
6. doc.save('example.docx')
8. # 读取Word文件
9. doc = Document('example.docx')
10. for para in doc.paragraphs:
11.     print(para.text)

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在这里，我们首先创建一个Document对象，然后使用add_paragraph方法添加段落，最后使用save方法保存文档。读取Word文件时，我们遍历Document对象的paragraphs属性，打印出每个段落的文本。
 
8. XLSX文件
处理Excel文件，我们可以使用openpyxl库，这是一个读写Excel 2010 xlsx/xlsm/xltx/xltm文件的Python库。

1. from openpyxl import Workbook, load_workbook
3. # 创建新的Excel文件
4. wb = Workbook()
5. ws = wb.active
6. ws['A1'] = 'Hello,'
7. ws['B1'] = 'Python!'
8. wb.save('example.xlsx')
10. # 读取Excel文件
11. wb = load_workbook('example.xlsx')
12. ws = wb.active
13. print(ws['A1'].value, ws['B1'].value)

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在这里，我们首先创建一个Workbook对象和Worksheet对象，然后使用字典方式访问单元格并赋值，最后使用save方法保存工作簿。读取Excel文件时，我们使用load_workbook函数加载工作簿，然后访问激活的工作表的单元格。
 
9. PDF文件
PDF是一种常见的文件格式，我们可以使用Python的PyPDF2库来处理PDF文件。

1. import PyPDF2
3. # 读取PDF文件
4. with open('example.pdf', 'rb') as f:
5.     reader = PyPDF2.PdfFileReader(f)
6.     page = reader.getPage(0)
7.     print(page.extractText())
9. # 注意：PyPDF2不能直接创建PDF文件，但可以合并、裁剪和旋转PDF文件

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在这里，我们使用PdfFileReader对象读取PDF文件，然后使用getPage方法获取某一页，最后使用extractText方法提取文本。注意PyPDF2不能直接创建PDF文件，但可以合并、裁剪和旋转PDF文件。
 
10. SQLite数据库文件
SQLite是一种嵌入式数据库，它的数据库全都保存在一个单独的文件中。Python的sqlite3模块提供了对SQLite数据库的支持。

1. import sqlite3
3. # 创建并写入SQLite数据库
4. conn = sqlite3.connect('example.db')
5. c = conn.cursor()
6. c.execute("CREATE TABLE test (name text, age integer)")
7. c.execute("INSERT INTO test VALUES ('Alice', 20)")
8. conn.commit()
9. conn.close()
11. # 读取SQLite数据库
12. conn = sqlite3.connect('example.db')
13. c = conn.cursor()
14. for row in c.execute("SELECT * FROM test"):
15.     print(row)
16. conn.close()

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在这里，我们首先创建一个数据库连接和游标对象，然后使用execute方法执行SQL语句，最后使用commit方法提交事务。读取SQLite数据库时，我们遍历execute方法的结果，打印出每一行。
 
 
11. 音频文件
处理音频文件，我们可以使用pydub库，这是一个处理音频的Python库。

1. from pydub import AudioSegment
3. # 读取音频文件
4. audio = AudioSegment.from_file('example.mp3')
6. # 修改音频
7. audio = audio.reverse()  # 反转音频
9. # 保存音频文件
10. audio.export('example_reversed.mp3', format='mp3')

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在这里，AudioSegment.from_file函数用于读取音频文件。pydub库提供了丰富的音频处理功能，例如反转、裁剪、合并等。最后使用export方法保存音频文件。
 
12. 视频文件
处理视频文件，我们可以使用moviepy库，这是一个用于视频编辑的Python库。

1. from moviepy.editor import VideoFileClip
3. # 读取视频文件
4. clip = VideoFileClip('example.mp4')
6. # 修改视频
7. clip = clip.subclip(10, 20)  # 截取第10秒到第20秒的片段
9. # 保存视频文件
10. clip.write_videofile('example_subclip.mp4')

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在这里，VideoFileClip函数用于读取视频文件。moviepy库提供了丰富的视频处理功能，例如裁剪、拼接、添加音频等。最后使用write_videofile方法保存视频文件。
13. HTML文件
HTML是网页的主要构成元素。我们可以使用Python的beautifulsoup库解析HTML文件。

1. from bs4 import BeautifulSoup
3. # 读取HTML文件
4. with open('example.html', 'r') as f:
5.     soup = BeautifulSoup(f, 'html.parser')
7. # 解析HTML
8. print(soup.title.text)  # 打印标题
10. # 注意：BeautifulSoup不能直接创建HTML文件，但可以修改HTML文件

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在这里，我们使用BeautifulSoup对象解析HTML文件，然后通过标签名访问HTML元素。
 
14. YAML文件
YAML（YAML Ain't Markup Language）是一种直观的数据序列化格式，常用于配置文件。Python的pyyaml库提供了用于读写YAML文件的工具。

1. import yaml
3. # 写入YAML文件
4. data = {'name': 'Alice', 'age': 20}
5. with open('example.yaml', 'w') as f:
6.     yaml.dump(data, f)
8. # 读取YAML文件
9. with open('example.yaml', 'r') as f:
10.     data = yaml.load(f, Loader=yaml.FullLoader)
11.     print(data)

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在这里，yaml.dump和yaml.load函数分别用于将Python对象转换为YAML格式并写入文件，以及从文件中读取YAML数据并转换为Python对象。
 
15. ZIP文件
ZIP是一种常用的压缩文件格式。Python的zipfile模块提供了用于读写ZIP文件的工具。

1. from zipfile import ZipFile
3. # 创建ZIP文件
4. with ZipFile('example.zip', 'w') as zf:
5.     zf.write('example.txt')
7. # 读取ZIP文件
8. with ZipFile('example.zip', 'r') as zf:
9.     print(zf.namelist())

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在这里，我们使用ZipFile对象创建一个ZIP文件，然后使用write方法添加文件。读取ZIP文件时，我们使用namelist方法列出所有文件。
 
One More Thing
在处理文件时，一个常被忽视但又极其有用的技巧是使用Python的pathlib模块来处理文件路径。pathlib模块提供了一种面向对象的方式来处理文件和目录路径，使得路径的处理变得更加直观和简洁。 

1. from pathlib import Path
3. # 创建Path对象
4. p = Path('example.txt')
6. # 检查文件是否存在
7. if p.exists():
8.     print('File exists.')
10. # 获取文件的后缀名
11. print(p.suffix)

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在这个例子中，我们使用Path对象表示一个文件路径，然后使用Path对象的方法和属性来进行各种操作，例如检查文件是否存在，获取文件的后缀名等。这是一个非常强大且易用的模块，可以极大地提高我们处理文件路径的效率。
 
以上就是Python全文件格式输入输出的介绍。希望通过本文，你能够对Python的文件操作有更深入的理解，并能够在实际编程中灵活运用。如果你有任何问题或想法，欢迎在评论区留言分享。

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