给Python新手的一道面试题：如何正确读写文件

作者：刘志军，6年+Python使用经验， 高级开发工程师，目前在互联网医疗行业从事Web系统构架工作

个人公众号：Python之禅（微信ID：vttalk）

这是我司前段时间招人笔试中一道比较简单题，面向初中级程序员，不过很少有人能回答完整的，问题本身不难，主要还是考察动手能力和基本代码功，准备找工作的先收藏留着以后用得着。

看题：请指出下面代码段中的错误

>>> f = open("test.txt", mode="w")
>>> f.write(u"python之禅")

分析：Python 提供了内建函数 open 用于读写文件，函数返回一个文件对象，可对文件进行读、写操作，用参数 mode 来控制。

参数

说明

r	读文件（默认）
w	写文件  （如果文件中有内容，已有的内容将被覆盖）
a	写文件（如果文件中有内容，新内容追后到文件后面）

默认是读文件

>>> f = open("test.txt")
>>> f.read()
python之禅

上面这段代码如果在python2中运行，会报错：

Traceback (most recent call last):
File ““, line 1, in
UnicodeEncodeError: ‘ascii’ codec can’t encode characters in position 6-7: ordinal not in range(128)

这是一个字符编码的问题，编码错误是Python程序员最经常遇到的错误，之前在公众号中写过关于编码错误的原因。

之所以报错是程序没法直接保存 unicode 字符串，要经过编码转换成而 str 类型的二进制字节序列才能够保存。

write 方法会自动帮你做编码转换，默认使用 ascii 编码格式，因为 ascii 字符集不能处理中文，所以出现了 UnicodeEncodeError 错误。

正确的方式是在调用 write 之前手动用 utf-8 或者 gbk 编码转换成 str 类型。

>>> f = open("test.txt", mode="w")
>>> content = u"Python之禅"
>>> content = content.encode(encoding='utf-8')
>>> f.write(content)

第二个问题是文件对象没有正常关闭，有人可能要问了，不关闭会有什么影响，操作完文件时，如果不关闭文件，那么将对系统造成资源浪费，因为系统可打开的文件描述符数量是有限制，比如 Linux 是 65536，所以必须要关闭文件。

>>> f = open("test.txt", mode="w")
>>> content = u"Python之禅"
>>> content = content.encode(encoding='utf-8')
>>> f.write(content)
>>> f.close()

close 就万事大吉了吗？未必。

因为有可能在调用 open 函数的时候就报错了，比如因为权限问题没法在该目录读写文件，此时，文件对象都没创建成功，调用close肯定会报错。

再比如在第4行 write 的时候有可能报错，因为磁盘空间不足，这个时候报错了， close 方法就没有机会执行了。

正确地做法是用 try except 对异常进行捕获。注意，open 函数要在 try 代码块外面

f = open("output.txt", "w")
try:
  content = u"Python之禅"
  f.write(content.encode(encoding='utf-8'))
except IOError as e:
   print("oops, %s" % e.args[0])
finally:
   f.close()

不过，更优雅的写法是用 with ... as 写法，因为 文件对象实现了上下文管理器协议，程序进入 with 语句块时，会把文件对象赋值给变量 f，在程序退出 with 语句块的时候会地自动调用 close 方法。

with open("output.txt", "w") as f:
    content = u"Python之禅"
   f.write(content.encode(encoding='utf-8'))

最后还有一个问题是兼容性，python2 与python3 的 open 函数不一样，后者可以在函数中指定字符编码格式，而 python2 则没有。

# python3

with open("output.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    content = u"Python之禅"
   f.write(content)

那么如何写出同时兼容2和3的open函数呢？

没错，使用 io 模块下的 open 函数，python2 中的 io.open 等价于 python3 中的 open 函数，可以指定 encoding 参数，同时 python3 也保留有 io.open 函数

from  io import open
with open("output.txt", "w", encoding='utf-8') as f:
   f.write(u"python之禅")

总结：

读写文件时，应该考虑的问题包括：字符编码问题，操作完文件要即时关闭文件描述符，同时还要注意代码的兼容性。

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