任何一门编程语言中，文件的输入输出、数据库的连接断开等，都是很常见的资源管理操作。但资源都是有限的，在写程序时，必须保证这些资源在使用过后得到释放，不然就容易造成资源泄露，轻者使得系统处理缓慢，严重时会使系统崩溃。

例如，前面在介绍文件操作时，一直强调打开的文件最后一定要关闭，否则会程序的运行造成意想不到的隐患。但是，即便使用 close() 做好了关闭文件的操作，如果在打开文件或文件操作过程中抛出了异常，还是无法及时关闭文件。

为了更好地避免此类问题，不同的编程语言都引入了不同的机制。在 python 中，对应的解决方式是使用 with as 语句操作上下文管理器（context manager），它能够帮助我们自动分配并且释放资源。

简单的理解，同时包含 __enter__() 和 __exit__() 方法的对象就是上下文管理器。常见构建上下文管理器的方式有 2 种，分别是基于类实现和基于生成器实现。

with通过__enter__方法初始化，然后在__exit__中做善后以及处理异常。

所以使用with处理的对象必须有__enter__()和__exit__()这两个方法。

其中__enter__()方法在语句体（with语句包裹起来的代码块）执行之前进入运行，__exit__()方法在语句体执行完毕退出后运行。

简单的理解，同时包含 __enter__() 和 __exit__() 方法的对象就是上下文管理器。也就是说，上下文管理器必须实现如下两个方法：

1. __enter__(self)：进入上下文管理器自动调用的方法。该方法会在 with as 代码块执行之前执行。如果 with 语句有 as子句，那么该方法的返回值会被赋值给 as 子句后的变量；该方法可以返回多个值，因此在 as 子句后面也可以指定多个变量（多个变量必须由“()”括起来组成元组）。
2. __exit__（self, exc_type, exc_value, exc_traceback）：退出上下文管理器自动调用的方法。该方法会在 with as 代码块执行之后执行。如果 with as 代码块成功执行结束，程序自动调用该方法，调用该方法的三个参数都为 None：如果 with as 代码块因为异常而中止，打印异常栈之前程序也自动调用该方法，使用 sys.exc_info 得到的异常信息将作为调用该方法的参数。

当 with as 操作上下文管理器时，就会在执行语句体之前，先执行上下文管理器的 __enter__() 方法，然后再执行语句体，最后执行 __exit__() 方法。

with 语句适用于对资源进行访问的场合，确保不管使用过程中是否发生异常都会执行必要的“清理”操作，释放资源，比如文件使用后自动关闭、线程中锁的自动获取和释放等。使用 with as 操作已经打开的文件对象（本身就是上下文管理器），无论期间是否抛出异常，都能保证 with as 语句执行完毕后自动关闭已经打开的文件。

With语句的基本语法格式:

with expression [as target]：
    代码块

参数说明：

expression：是一个需要执行的表达式；

target：是一个变量或者元组，存储的是expression表达式执行返回的结果，可选参数。

例如：

文本内容如下：
我无法大是大非
我无法大是大非
我无法大是大非

with语句的工作原理：

紧跟with后面的语句会被求值，返回对象的__enter__()方法被调用，这个方法的返回值将被赋值给as关键字后面的变量，当with后面的代码块全部被执行完之后，将调用前面返回对象的__exit__()方法。

 with语句最关键的地方在于被求值对象必须有__enter__()和__exit__()这两个方法，那我们就可以通过自己实现这两方法来自定义with语句处理异常。

基于类实现上下文管理器：

#encoding=utf-8

class opened(object):
    def __init__(self,filename):
        self.handle=open(filename)
        print "Resource:%s"%filename

    def __enter__(self):
        print "[enter%s]: Allocate resource."%self.handle
        return self.handle#可以返回不同的对象

    def __exit__(self,exc_type,exc_value,exc_trackback):
        print "[Exit %s]: Free resource." %self.handle
        if exc_trackback is None:
            print "[Exit %s]:Exited without exception."%self.handle
            self.handle.close()
        else:
            print "[Exit %s]: Exited with exception raised."%self.handle
        return False # 可以省略，缺省的None也是被看做是False


with opened(r'd:\\xxx.txt') as fp:
    for line in fp.readlines():
        print line

结果：

opened中的__enter__() 返回的是自身的引用，这个引用可以赋值给 as 子句中的fp变量；

返回值的类型可以根据实际需要设置为不同的类型，不必是上下文管理器对象本身。

__exit__() 方法中对变量exc_trackback进行检测，如果不为 None，表示发生了异常，返回 False 表示需要由外部代码逻辑对异常进行处理；

如果没有发生异常，缺省的返回值为 None，在布尔环境中也是被看做 False，但是由于没有异常发生，__exit__() 的三个参数都为 None，上下文管理代码可以检测这种情况，做正常处理。__exit__()方法的3个参数，分别代表异常的类型、值、以及堆栈信息。

基于生成器的上下文管理器

除了基于类的上下文管理器，它还可以基于生成器实现。接下来先看一个例子。比如，我们可以使用装饰器 contextlib.contextmanager，来定义自己所需的基于生成器的上下文管理器，用以支持 with as 语句：

from contextlib import contextmanager

@contextmanager
def file_manager(name, mode):
    try:
        print(f'111')
        f = open(name, mode)
        yield f
    finally:
        print(f'222')
        f.close()
       
with file_manager('a.txt', 'w') as f:
    print(f'333')
    f.write('hello world')

运行结果如下：

这段代码中，函数 file_manager() 就是一个生成器，当我们执行 with as 语句时，便会打开文件，并返回文件对象 f；当 with 语句执行完后，finally 中的关闭文件操作便会执行。另外可以看到，使用基于生成器的上下文管理器时，不再用定义 __enter__() 和 __exit__() 方法，但需要加上装饰器 @contextmanager，这一点新手很容易疏忽。

需要强调的是，基于类的上下文管理器和基于生成器的上下文管理器，这两者在功能上是一致的。只不过，基于类的上下文管理器更加灵活，适用于大型的系统开发，而基于生成器的上下文管理器更加方便、简洁，适用于中小型程序。

无论使用哪一种，不能忘记在方法“__exit__()”或者是 finally 块中释放资源，这一点尤其重要。with as语句的最大优点就是可以自动回收资源处理。

python读写文件常用函数

1.调用 os 模块中的 remove 函数，可以将文件删除

1. import os
2. os.remove("a.txt")

2.打开文件

open() 函数用于创建或打开指定文件，该函数的常用语法格式如下：

file = open(file_name [, mode='r' [ , buffering=-1 [ , encoding = None ]]])

此格式中，用 [] 括起来的部分为可选参数，即可以使用也可以省略。其中，各个参数所代表的含义如下：

• file：表示要创建的文件对象。
• file_name：要创建或打开文件的文件名称，该名称要用引号（单引号或双引号都可以）括起来。需要注意的是，如果要打开的文件和当前执行的代码文件位于同一目录，则直接写文件名即可；否则，此参数需要指定打开文件所在的完整路径。
• mode：可选参数，用于指定文件的打开模式。可选的打开模式如表 1 所示。如果不写，则默认以只读（r）模式打开文件。
• buffering：可选参数，用于指定对文件做读写操作时，是否使用缓冲区（本节后续会详细介绍）。
• encoding：手动设定打开文件时所使用的编码格式，不同平台的 ecoding 参数值也不同，以 Windows 为例，其默认为 cp936（实际上就是 GBK 编码）。

open() 函数支持的文件打开模式如表 1 所示。
 

表 1 open 函数支持的文件打开模式

模式	意义	注意事项
r	只读模式打开文件，读文件内容的指针会放在文件的开头。	操作的文件必须存在。
rb	以二进制格式、采用只读模式打开文件，读文件内容的指针位于文件的开头，一般用于非文本文件，如图片文件、音频文件等。
r+	打开文件后，既可以从头读取文件内容，也可以从开头向文件中写入新的内容，写入的新内容会覆盖文件中等长度的原有内容。
rb+	以二进制格式、采用读写模式打开文件，读写文件的指针会放在文件的开头，通常针对非文本文件（如音频文件）。
w	以只写模式打开文件，若该文件存在，打开时会清空文件中原有的内容。	若文件存在，会清空其原有内容（覆盖文件）；反之，则创建新文件。
wb	以二进制格式、只写模式打开文件，一般用于非文本文件（如音频文件）
w+	打开文件后，会对原有内容进行清空，并对该文件有读写权限。
wb+	以二进制格式、读写模式打开文件，一般用于非文本文件
a	以追加模式打开一个文件，对文件只有写入权限，如果文件已经存在，文件指针将放在文件的末尾（即新写入内容会位于已有内容之后）；反之，则会创建新文件。
ab	以二进制格式打开文件，并采用追加模式，对文件只有写权限。如果该文件已存在，文件指针位于文件末尾（新写入文件会位于已有内容之后）；反之，则创建新文件。
a+	以读写模式打开文件；如果文件存在，文件指针放在文件的末尾（新写入文件会位于已有内容之后）；反之，则创建新文件。
ab+	以二进制模式打开文件，并采用追加模式，对文件具有读写权限，如果文件存在，则文件指针位于文件的末尾（新写入文件会位于已有内容之后）；反之，则创建新文件。

文件打开模式，直接决定了后续可以对文件做哪些操作。例如，使用 r 模式打开的文件，后续编写的代码只能读取文件，而无法修改文件内容。

图 2 中，将以上几个容易混淆的文件打开模式的功能做了很好的对比：

 

open()文件对象常用的属性

成功打开文件之后，可以调用文件对象本身拥有的属性获取当前文件的部分信息，其常见的属性为：

• file.name：返回文件的名称；
• file.mode：返回打开文件时，采用的文件打开模式；
• file.encoding：返回打开文件时使用的编码格式；
• file.closed：判断文件是否己经关闭。

举个例子：

# 以默认方式打开文件
f = open('my_file.txt')

# 输出文件是否已经关闭
print(f.closed)

# 输出访问模式
print(f.mode)

#输出编码格式
print(f.encoding)

# 输出文件名
print(f.name)

程序执行结果为：

False
r
cp936
my_file.txt

3.读取文件

read() 函数的基本语法格式如下：

file.read([size])

其中，file 表示已打开的文件对象；size 作为一个可选参数，用于指定一次最多可读取的字符（字节）个数，如果省略，则默认一次性读取所有内容。

readline() 函数用于读取文件中的一行，包含最后的换行符“\n”。此函数的基本语法格式为：

file.readline([size])

其中，file 为打开的文件对象；size 为可选参数，用于指定读取每一行时，一次最多读取的字符（字节）数。

和 read() 函数一样，此函数成功读取文件数据的前提是，使用 open() 函数指定打开文件的模式必须为可读模式（包括 r、rb、r+、rb+ 4 种）。

 readlines() 函数用于读取文件中的所有行，它和调用不指定 size 参数的 read() 函数类似，只不过该函数返回是一个字符串列表，其中每个元素为文件中的一行内容。

和 readline() 函数一样，readlines() 函数在读取每一行时，会连同行尾的换行符一块读取。

readlines() 函数的基本语法格式如下：

file.readlines()

其中，file 为打开的文件对象。和 read()、readline() 函数一样，它要求打开文件的模式必须为可读模式（包括 r、rb、r+、rb+ 4 种）。

4.向文件中写入指定内容

file.write(string)

其中，file 表示已经打开的文件对象；string 表示要写入文件的字符串（或字节串，仅适用写入二进制文件中）。

注意，在使用 write() 向文件中写入数据，需保证使用 open() 函数是以 r+、w、w+、a 或 a+ 的模式打开文件，否则执行 write() 函数会抛出 io.UnsupportedOperation 错误。

writelines() 函数，可以实现将字符串列表写入文件中 

以 a.txt 文件为例，通过使用 writelines() 函数，可以轻松实现将 a.txt 文件中的数据复制到其它文件中，实现代码如下：

f = open('a.txt', 'r')
n = open('b.txt','w+')
n.writelines(f.readlines())
n.close()
f.close()

执行此代码，在 a.txt 文件同级目录下会生成一个 b.txt 文件，且该文件中包含的数据和 a.txt 完全一样。

需要注意的是，使用 writelines() 函数向文件中写入多行数据时，不会自动给各行添加换行符。上面例子中，之所以 b.txt 文件中会逐行显示数据，是因为 readlines() 函数在读取各行数据时，读入了行尾的换行符。

5.关闭文件

file.close()

其中，file 表示已打开的文件对象。

6.文件指针操作字符

文件中每个数据，以 b 模式打开，每个数据就是一个字节；以普通模式打开，每个数据就是一个字符 

读取文件指针位置

file.tell()

其中，file 表示文件对象

seek() 函数用于将文件指针移动至指定位置，该函数的语法格式如下：

file.seek(offset[, whence])

其中，各个参数的含义如下：

• file：表示文件对象；
• whence：作为可选参数，用于指定文件指针要放置的位置，该参数的参数值有 3 个选择：0 代表文件头（默认值）、1 代表当前位置、2 代表文件尾。
• offset：表示相对于 whence 位置文件指针的偏移量，正数表示向后偏移，负数表示向前偏移。例如，当whence == 0 &&offset == 3（即 seek(3,0) ），表示文件指针移动至距离文件开头处 3 个字符的位置；当whence == 1 &&offset == 5（即 seek(5,1) ），表示文件指针向后移动，移动至距离当前位置 5 个字符处。

注意，当 offset 值非 0 时，python要求文件必须要以二进制格式打开，否则会抛出 io.UnsupportedOperation 错误。