有时我们需要把数据永久存储起来，随时使用随时读取。例如，我们通过程序建立的列表、字典等数据，当程序结束时，需要把这些数据存储到文件中，当程序再次启动时，可以把这些数据读入到程序中，避免这些数据的重新录入。要实现上面的功能，我们该怎么做呢？

文件对象

要把列表、字典等数据永久存储起来，就需要用到文件。文件一般都存储在磁盘中，电脑中存储的图片、资料、音视频等都是以文件方式存储的，每个文件都有一个名称，可以根据文件的名称来选择打开或存储到某一文件。当计算机中的文件很多时，用户使用起来会非常不方便，为此又引入了文件目录，每一个目录就是一个存储文件的集合，目录下面又有子目录，形成层级目录。打开电脑查看盘符时，会看到盘符下面有目录也有文件，目录里面也有文件或目录。

在Python语言中，负责文件操作的称为文件对象，文件对象不仅可以访问存储在磁盘中的文件，也可以访问网络文件。文件对象通过内置open函数得到，获取文件对象后，就可以使用文件对象提供的方法来读写文件。

内置open函数

应用Python提供的内置open函数可以返回文件对象，open函数成功打开文件后会返回一个文件对象，打开失败时会抛出异常IOError，open函数的基本语法如下：

fileobj = open(
fileName,
mode=’r’
buffering=-1,
encoding=None,
errors=None,
newline=None ,
closefd=True,
opener=None
)

open函数需要传入八个参数，分别是fileName、mode、buffering、encoding、errors、newline、closefd、opener，比较重要的是前四个参数，除了fileName参数外，其它都有默认值，因此使用open函数时，不需要传入全部实参。下面分别对前四个参数予以详细说明：

fileName指定了要打开的文件名称，fileName的数据类型为字符串，fileName也包含了文件所在的存储路径，存储路径可以是相对路径，也可以是绝对路径。

mode指定了文件的打开模式，也就是设定文件的打开权限。文件的打开模式有十几种（后面的表格给出详细描述），比较常用的有’r’、’r+’和’w+’模式，使用’r’模式打开的文件只能读取文件，而不能改写文件内容；使用’r+’模式打开的文件即可以读取文件，也可以写入文件；使用’w+’模式与’r+’模式基本相同，唯一不同的是，使用’w+’模式可以创建一个新的文件，如果打开的文件已存在，原有内容会被删除，因此要谨慎使用’w+’模式打开文件，防止已有文件内容被清空。

buffering用于指定打开文件所用的缓冲方式，缓冲是指用于读取文件的缓冲区，缓冲区就是一段内存区域。设置缓冲区的目的是先把文件内容读取到缓冲区，可以减少CPU读取磁盘的次数。Buffering为0时表示不缓冲，为1时表示只缓冲一行数据，为-1时表示使用系统默认缓冲机制，默认为-1。任何大于1的值表示使用给定的的值作为缓冲区大小。一般情况下使用函数默认值即可。

encoding用于指定文件的编码方式，默认编码方式依赖于程序运行的系统平台，编码方式主要是指文件中的字符编码。我们经常会碰到这样的情况，当打开一个文件时，内容全部是乱码，这是因为创建文件时采用的编码方式，和打开文件时的编码方式不一样，就会造成字符显示错误，看上去就是乱码。

open函数使用案例

案例1：使用r模式打开文件。

r模式只能打开已存在的文件，当打开不存在的文件时，open函数会抛出异常。

#使用r模式打开不存在文件
filename = "test.txt"
try:
  fp = open(filename,"r")
except IOError:
  print("文件打开失败，%s文件不存在" % filename)

当一个需要打开的文件名称不带路径时，open函数会在Python程序运行的当前目录寻找该文件，在当前目录下如果没有找到该文件，open函数抛出异常IOError。

案例2：使用w+模式打开文件

如果需要创建一个新的文件，在open函数中可以使用w+模式，用w+模式打开文件时，如果该文件不存在，则会创建该文件，而不会抛出异常。

#使用w+模式打开不存在文件
filename = "d://test.txt"
try:
  fp = open(filename,"w+")
  print("%s 文件打开成功" % filename)
except IOError:
  print("文件打开失败，%s文件不存在" % filename)

上面的案例代码打开D盘下的test.txt文件，如果D盘目录下没有test.txt文件，open函数将创建test.txt文件；若D盘目录下有test.txt文件，open函数会打开该文件，但文件原有内容被清空。

 获取文件的属性

OS模块的stat函数可以获取文件的属性。

函数声明：

stat(
path, *, 
dir_fd=None, 
follow_symlinks=True)

获取文件的属性，参数path为包含文件名路径，路径可以是相对路径，也可以是绝对路径。若函数执行成功，函数返回stat_result 对象。

stat_result 对象主要包含下面的属性：

st_mode：文件的类型和读写权限，是一个整数，解析这个整数可以使用stat模块，stat模块提供了解析函数来解析整数表示的含义。

st_size ：文件大小（以字节为单位）。

st_uid: 文件所有者的用户 ID。

st_gid: 文件所有者的用户组 ID。

st_atime :最近的访问时间，以秒为单位。

st_mtime: 最近的修改时间，以秒为单位。

st_ctime: 取决于操作系统：在 Unix 上表示最近的元数据更改时间，在 Windows 上表示创建时间，以秒为单位。

stat模块主要的解析函数

函数声明：S_ISDIR(mode)

如果 mode 来自一个目录则返回非零值。

函数声明：S_ISREG(mode)

如果 mode 来自一个常规文件则返回非零值。

函数声明：filemode(mode)

将文件模式转换为人易读的 '-rwxrwxrwx' 形式的字符串。

案例3: 获取文件的属性

#导入OS模块
import os
#导入stat模块
import stat
#调用os模块的stat函数获取sample.txt文件属性
file = os.stat("d:/pub/sample.txt")
# 输出文件类型和权限属性
print("文件类型及权限为:"  + str(file.st_mode))
# 使用stat模块的S_ISDIR判断文件是否是目录
print("文件是否是目录:" + str(stat.S_ISDIR(file.st_mode)))
# 输出文件大小，单位是字节
print("文件大小为(字节):" + str(file.st_size))

案例代码分别导入了os模块和stat模块，stat模块主要用来解析stat函数返回的一些属性值。

程序执行后输出内容如下所示：

文件类型及权限为:33206

文件是否是目录:False

文件大小为(字节):88

上机操作

1、使用open函数分别以r、r+、w、w+、a模式打开文件。

2、使用os模块的stat函数获取文件的属性，并输出课程中列出的全部属性，文件类型属性需要使用stat模块来解析输出。