本章摘要

1. 核心目标：掌握文件读取与写入，让程序的数据能保存到磁盘并重新加载
2. 核心知识点：open() 函数、r/w/a 三种模式、read/readline/readlines、write/writelines、with 上下文管理器、文件路径
3. 实操产出：日记本程序，支持写入日记、读取历史记录
4. 前置基础：第9-11章函数基础与进阶、第8章字符串操作、第3章异常处理概念

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一、写在前面

前面写的程序有一个共同的问题：程序一关，数据全没了。变量、字典、列表里的数据都存在内存中，程序结束就消失。

想让数据"活下来"，就需要把它写到文件里。文件存在硬盘上，关机也不会丢。这一章学习 Python 怎么读写文件——从最基础的 open() 到推荐的 with 写法，一步步来。

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二、打开文件：open()

open() 是 Python 内置函数，用来打开文件，返回一个文件对象：

f = open("test.txt", "r")    # 以只读模式打开
content = f.read()            # 读取内容
print(content)
f.close()                     # 关闭文件（重要！）

2.1 文件打开模式

模式	含义	文件不存在时	特点
"r"	只读（默认）	报错	只能读取，不能修改
"w"	只写	自动创建	覆盖原有内容
"a"	追加	自动创建	在末尾添加，不覆盖
"r+"	读写	报错	可读可写

最重要的区别："w" 会清空原文件再写入，"a" 不会。新手用 "w" 时要特别小心，别把重要文件覆盖了。

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三、读取文件

3.1 read()：一次读完

f = open("test.txt", "r")
content = f.read()    # 一次性读取全部内容
print(content)
f.close()

文件很大时不要用 read()，会占用大量内存。

3.2 readline()：一次读一行

f = open("test.txt", "r")
line1 = f.readline()    # 读第一行
line2 = f.readline()    # 读第二行
print(line1, end="")    # readline 末尾自带换行符，print 的 end="" 避免多空一行
print(line2, end="")
f.close()

3.3 readlines()：读所有行存列表

f = open("test.txt", "r")
lines = f.readlines()    # 每一行作为列表的一个元素
print(lines)             # ['第一行\n', '第二行\n', '第三行']
f.close()

3.4 最推荐：for 循环逐行读取

f = open("test.txt", "r")
for line in f:           # 直接遍历文件对象，一行一行读
    print(line, end="")  # 内存友好，适合大文件
f.close()

四种读取方式的区别：read() 一次全读、readline() 一次一行、readlines() 全读存列表、for line in f 逐行遍历。日常用 for 最多。

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四、写入文件

4.1 write() 写入字符串

f = open("diary.txt", "w")    # "w" 模式：覆盖写入
f.write("2026年7月8日\n")
f.write("今天学习了文件读写。\n")
f.close()

4.2 writelines() 写入多行

lines = ["第一行\n", "第二行\n", "第三行\n"]
f = open("notes.txt", "w")
f.writelines(lines)    # 注意：writelines 不会自动加换行符
f.close()

4.3 追加写入

f = open("diary.txt", "a")    # "a" 模式：追加写入
f.write("追加一段新内容。\n")
f.close()

write() 和 writelines() 都不会自动加换行符，需要手动在字符串末尾加 \n。

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五、with 语句：自动关闭文件

每次 open() 后都要记得 close()，忘了关闭可能导致文件损坏或内存泄漏。Python 提供了 with 语句，自动帮你关闭：

# 传统写法：需要手动 close
f = open("test.txt", "r")
content = f.read()
f.close()

# with 写法：自动关闭（推荐）
with open("test.txt", "r") as f:
    content = f.read()
# 离开 with 块后，文件自动关闭，不用写 close()
print(content)

with 的优势：

1. 代码块结束自动关闭文件，不用记 close()
2. 即使代码出错（如异常），文件也会被正确关闭
3. 代码更简洁，缩进清晰

以后写文件读写，一律用 with，忘掉手动 close。

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六、文件路径

6.1 相对路径与绝对路径

# 相对路径（相对于当前运行目录）
with open("data.txt", "r") as f:
    content = f.read()

# 绝对路径（完整路径）
# Windows
with open("C:\\Users\\test\\data.txt", "r") as f:
    content = f.read()

# Mac / Linux
with open("/home/user/data.txt", "r") as f:
    content = f.read()

Windows 路径用反斜杠 \，但 Python 中 \ 是转义字符，所以要写 \\（双反斜杠），或者在字符串前加 r：r"C:\Users\test\data.txt"。

6.2 推荐：os.path 处理路径

import os

# 拼接路径（自动适配操作系统）
file_path = os.path.join("data", "scores.txt")
# Windows: data\scores.txt
# Mac/Linux: data/scores.txt

# 检查文件是否存在
if os.path.exists(file_path):
    print("文件存在")
else:
    print("文件不存在")

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七、Scratch 积木对照

本章无 Scratch 对照。Scratch 不涉及文件系统操作，程序数据存在浏览器内存中，关闭即丢失。Python 的文件读写是真正的持久化能力，这是从"玩具程序"到"实用工具"的分水岭。

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八、综合实战：日记本程序

综合运用文件读写、with 语句、input 交互、字符串格式化、函数封装：

# ========================================
# 日记本程序
# ========================================

import os

DIARY_FILE = "my_diary.txt"

def write_diary():
    """写日记"""
    date = input("请输入日期（如 2026-07-08）：")
    weather = input("请输入天气：")
    content = input("请输入日记内容：\n")

    with open(DIARY_FILE, "a", encoding="utf-8") as f:
        f.write(f"{'=' * 30}\n")
        f.write(f"日期：{date}\n")
        f.write(f"天气：{weather}\n")
        f.write(f"内容：{content}\n")
        f.write(f"{'=' * 30}\n\n")

    print(f"✅ 日记已保存到 {DIARY_FILE}")


def read_diary():
    """读日记"""
    if not os.path.exists(DIARY_FILE):
        print("📝 还没有日记记录，先写一篇吧！")
        return

    print(f"\n{'=' * 30}")
    print("      我的日记本")
    print(f"{'=' * 30}")

    with open(DIARY_FILE, "r", encoding="utf-8") as f:
        for line in f:
            print(line, end="")

    print(f"\n{'=' * 30}")


def search_diary():
    """搜索日记"""
    if not os.path.exists(DIARY_FILE):
        print("📝 还没有日记记录")
        return

    keyword = input("请输入搜索关键词：")
    found = False

    with open(DIARY_FILE, "r", encoding="utf-8") as f:
        content = f.read()

    # 按分隔符拆分每篇日记
    entries = content.split("=" * 30)
    for entry in entries:
        if keyword in entry:
            print("=" * 30)
            print(entry.strip())
            found = True

    if not found:
        print(f"未找到包含「{keyword}」的日记")


# 主程序
print("=" * 30)
print("      日记本 v1.0")
print("=" * 30)

while True:
    print()
    print("1. 写日记")
    print("2. 查看所有日记")
    print("3. 搜索日记")
    print("4. 退出")
    print("-" * 25)

    choice = input("请选择（1-4）：")

    if choice == "1":
        write_diary()
    elif choice == "2":
        read_diary()
    elif choice == "3":
        search_diary()
    elif choice == "4":
        print("再见！日记已保存在文件中。")
        break
    else:
        print("⚠️ 无效选择")

运行效果：

==============================
      日记本 v1.0
==============================

1. 写日记
2. 查看所有日记
3. 搜索日记
4. 退出
-------------------------
请选择（1-4）：1
请输入日期（如 2026-07-08）：2026-07-08
请输入天气：晴
请输入日记内容：
今天学会了Python文件读写，很开心！
✅ 日记已保存到 my_diary.txt

分步拆解：

1. 函数封装：写日记、读日记、搜索日记分别封装成函数，结构清晰
2. 追加模式：写日记用 "a" 模式，每次新增不会覆盖之前的日记
3. with 语句：所有文件操作用 with，自动关闭，不用操心
4. encoding="utf-8"：明确指定编码，避免中文乱码
5. os.path.exists：读文件前先检查是否存在，避免 FileNotFoundError
6. 搜索功能：用字符串 split() 按分隔符拆分每篇日记，再用 in 匹配关键词

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九、常见报错速查表

报错信息	出现场景	原因	解决方法
FileNotFoundError: [Errno 2]	open()	文件路径不对或文件不存在（r 模式）	检查路径，确认文件存在；或用 w/a 模式自动创建
UnicodeDecodeError	read()	文件编码与读取编码不一致（常见中文乱码）	open() 时加 encoding="utf-8"
PermissionError	open()	文件被其他程序占用或没有写入权限	关闭占用该文件的程序，检查权限
io.UnsupportedOperation: not writable	write()	用 “r” 模式打开却尝试写入	改用 “w” 或 “a” 模式打开
ValueError: I/O operation on closed file	read/write	文件已 close 后还尝试操作	把操作放在 with 块内，或不要提前 close

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十、本章小结

本章你掌握了 Python 文件读写的完整流程：

1. 打开模式——r 只读、w 覆盖写、a 追加写，文件不存在时行为不同
2. 读取方式——read() 全读、readline() 读一行、readlines() 读成列表、for line in f 逐行遍历
3. 写入操作——write() 写字符串、writelines() 写多行，都不自动加换行符
4. with 语句——自动关闭文件，即使出错也不漏关，以后一律用 with
5. 文件路径——相对路径/绝对路径，用 os.path 处理跨平台路径

文件读写让程序的数据能持久保存，这是从"玩具程序"到"实用工具"的关键一步。

往期回顾：

《Python 零基础入门：从积木到代码》专栏序

零基础学 Python 第1章 | 全平台装环境 + VS Code 配置 + 第一个 Hello World

零基础学 Python 第2章 | print 输出 + 变量赋值 + input 交互输入

零基础学 Python 第3章 | 条件判断：if / elif / else

零基础学 Python 第 4 章 | for 循环与 range()：让程序帮你重复干活

零基础学 Python 第 5 章 | while 循环与循环嵌套：让程序看着条件自己干活

零基础学 Python 第 6 章 | 元组与集合：不可变数据与自动去重

零基础学 Python 第7章 | 字典 dict：键值对存储

零基础学 Python 第8章 | 字符串操作与格式化输出

零基础学 Python 第9章 | 函数基础：def、参数与返回值

零基础学 Python 第10章 | 函数进阶：参数灵活用法与作用域

零基础学 Python 第11章 | 匿名函数与高阶函数

下一章预告：文件读写时会遇到各种意外——文件不存在、编码错误、权限不足。下一章学习 try-except 异常处理，让程序遇到错误不崩溃，而是优雅地处理。

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文末资源区

资源	说明
Python 官方文档 - 文件读写	https://docs.python.org/3/tutorial/inputoutput.html#reading-and-writing-files
Python 官方文档 - open()	https://docs.python.org/3/library/functions.html#open
Python 官方文档 - os.path	https://docs.python.org/3/library/os.path.html
本章完整源码	chapter12_all.py（关注梅雅达编程笔记，评论领资料）

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