Python 中的 Readlines

2025年03月17日 | 阅读 9 分钟

Readlines () 是 Python 中一个用于一次性逐行读取特定文件的函数。
它在减少使用蛮力方法、循环和不同迭代来读取文件时的时间复杂度方面非常有用。
它是一个单行代码且简单的函数，比使用多个循环来仅读取文件要好得多。
在 C 语言中，读取文件是一项相当艰巨的任务，但由于 Python 中这个 readlines() 函数，它的实现非常容易。
readlines() 函数仅从给定文件中读取一行完整的内容；读取后，它将包含所有元素的整行以列表形式返回。
如果我们想以常规读取模式打开文件，readline() 函数将返回字符串。
如果我们想以二进制模式打开文件，那么 readline() 函数将返回一个二进制对象。
在行末附加换行符（" \n "）也非常有益。
此 readlines() 函数最适合小型文件，其中包含的数据较少，可以轻松地在更短的时间内读取整个文件。
它首先一次性将文件内容读取到内存中，然后将它们分成多行。借助 strip() 函数，我们可以遍历 readline() 函数生成的整个列表，并使用 strip() 函数去除换行符 ' \n '。

Python 文件概念

Python 编程语言提供了各种内置函数来写入、创建和读取文件。 Python 中处理两种类型的文件，一种是普通文本文件，另一种是主要用二进制语言（0 和 1）编写的二进制文件。

文本文件：这些文件包含文本格式的数据，该数据以称为 EOL（行尾）的特殊字符终止，在 Python 中默认是换行符（' \n '）。
二进制文件：这类文件包含二进制序列格式的数据，主要由 0 和 1 组成。

文件操作的某些基本步骤

打开文件：打开文件使用 open() 函数；使用此函数时，我们必须将文件名和访问模式作为参数传递。

此处的文件访问模式如下

只读 ( r )：用于从文件中读取数据。它将文件指针定位在文件开头。如果指定的文件不存在，它将生成输入/输出错误。只读是打开文件的默认模式；使用此模式时，我们无法编辑文件数据，也无法将其写入文件。
只写 ( ' w ' )：用于将数据写入文件，将文件指针定位在文件开头。如果指定的文件不存在，它将生成输入/输出错误。使用此模式时，我们无法从文件中读取数据。
读写 ( ' r+ ' )：此模式用于从文件中写入和读取数据。如果与前一种模式进行比较，我们可以区分出在只读模式下我们不能写入文件，但在这种模式下我们可以读写文件。

例如，如果我们有一个名为 hello.txt 的文件，并且想以写入模式打开它，那么我们可以这样使用：

File1 = open ( " hello.txt " , " w " )

关闭文件：Close 函数用于释放文件所需的内存空间；当不再需要文件或我们想关闭整个文件并以不同模式打开文件时，可以使用此方法。它通过使用 close() 函数来执行，并且在该函数中，我们不需要传递任何参数；可以通过文件名访问此函数，并通过点 close 函数进行访问。

例如，如果我们有一个名为 hello.txt 的文件，并且想以写入模式打开它，那么我们可以这样使用：

File1 = open ( " hello.txt " , " w " )
File1.close ( )

写入文件：顾名思义，我们可以轻松地预测在此方法中我们需要写入文件的内容。有两种写入文件的方法：

Write ( )：在此函数中，我们必须传递一个参数，即要插入文件的字符串。
例如，如果我们有一个名为 hello.txt 的文件，并且想以写入模式打开它，那么我们可以这样使用：
File1 = open ( " hello.txt " , " w " )
File1.write ( str )
这里，str 是我们想插入文件的字符串。
Writelines ( )：在此函数中，我们必须传递一个包含多个字符串的数组或列表。它用于一次性将多个不同的字符串插入文件中。
例如，如果我们有一个名为 hello.txt 的文件，并且想以写入模式打开它，那么我们可以这样使用：
File1 = open ( " hello.txt " , " w " )
File1.writelines( S ) for S = [ str1 , str2 , str3 ]

从文件读取：同样，在这个例子中，我们可以预测我们要做什么；甚至在这个教程中，我们将详细介绍一种读取方法。在此方法中，我们需要从特定文件中读取数据。有三种从文件读取数据的方法：

Read ( )：以字符串形式返回读取的字节。读取 n 个字节；如果未指定 n，则读取整个文件。
Readline ( )：读取文件的某一行并以字符串形式返回。对于指定的 n，最多读取 n 个字节。readline() 函数一次最多读取一行；即使 n 超出范围，它也只读取一行。readline() 函数读取文件的某一行并将其作为字符串返回。它将一个整数 n 作为参数来读取每次读取的字符数。Readline() 方法在读取非常大的文件数据时非常高效，因为它逐行获取数据并返回并打印在屏幕上。Readline() 返回文件中的下一行，该行末尾包含一个换行符。另外，如果到达文件末尾，它将返回一个空字符串。
readlines ( )：读取所有行并将它们作为字符串元素返回到一个列表中。Readlines() 用于一次性读取所有行，然后将它们作为字符串元素返回到一个列表中。此函数可用于小文件，因为它将整个文件内容读取到内存中，然后将其分割成单独的行。使用 strip() 函数，我们可以遍历列表并使用 strip() 函数去除换行符 '\n'。

现在，让我们通过一个例子来理解读取文件的概念。

Python 中读取文件的示例

示例 1

使用 readlines() 函数读取文件

# Python program to implement the file concept using readlines ( ) for reading a file
Fruits = ["Apple\n", "Orange\n", "Banana\n"]
# writing to file
file = open('hello.txt', 'w')
file.writelines(Fruits)                              # writelines is used to write the data into the file in                                                # the form of a list, by inserting multiple values at the same time, 
                                                       # here, we are taking the hello.txt file 
file.close()                                           # This instruction is used to close the file, i.e., hello.txt
# Using readlines()
file = open('hello.txt', 'r')
Statements = file.readlines()
count = 0
# Strips the newline character
for line in Statements:                                     # Using for loop to print the data of the file
  count = count + 1
  print("Statement{}: {}".format(count, line.strip()))

上述示例的输出

示例 2

使用 readline() 函数读取文件

# Python program to implement the file concept using readline() for reading a file
Fruit = [ "Apple\n" , "Graphs\n" , "Mango\n" , "Orange\n" , "Kiwi\n" ]
# Writing to a file
file1 = open('new.txt', 'w')
file1.writelines((Fruit))                          # writelines is used to write the data into the file in                                                # the form of list, by inserting multiple values at a same time, 
                                                       # here we are taking new.txt file 
                                                       
file1.close()                                       # This instruction is used to close the file, i.e., hello.txt
                                                                              
# Using readline()
file1 = open('new.txt', 'r')
count = 0
while True:
  count = count + 1
  # Get next line from file
  s = file1.readline()

  # if line is empty
  # end of file is reached
  if not s:
    break
  print("Statement{}: {}".format(count, s.strip()))
file1.close()

上述示例的输出

示例 3

使用简单 for 循环读取文件

在此方法中，我们不使用 readline() 函数，也不使用 readlines() 函数，因为我们在上面的示例中已经看到了这两个函数的使用；在此方法中，我们将使用 for 循环打印文件数据。我们将迭代文件对象并逐行读取文件，尽管我们使用了一些 Python 预定义的内置函数。使用这些内置 Python 函数，我们可以使用 for 循环隐式地轻松遍历文件对象，并结合使用可迭代对象。

## Python program to implement the file concept using the simple for loop for reading a file
Fruits = ["Apple \n", " Orange \n", "Banana \n", "Mango\n", "Pineapple\n" ]
# Writing to file
file2 = open('file2.txt', 'w')
file2.writelines(Fruits)           # writelines is used to write the data into the file in                                                
                                                 # the form of list, by inserting multiple values at a same time,
                                                       # here we are taking file2.txt file                                                
file2.close()                                        # This instruction is used to close the file, i.e., hello.txt
                                                                              
# Opening file
file2 = open('file2.txt', 'r')
count = 0
# Using for loop
print("Using for loop")
for line in file2:
count = count + 1
print("Statement{}: {}".format(count, line.strip()))
# Closing files
file2.close()

上述示例的输出

示例 4

使用 'with' 语句读取文件

如果我们注意到上面的 3 个示例，我们可以很容易地发现，每次需要打开文件时，都需要关闭它；如果我们不关闭文件，它会在程序中创建许多错误，因为直到我们关闭文件之前，许多更改都不会在文件中完成或生效。

因此，为了克服这个问题，我们将使用 'with' 语句，它主要用于 Python 中的异常处理，使代码更清晰、更易读。在这里，在这个例子中，你可以很容易地注意到我们没有一次又一次地使用 file.close() 函数来保存文件，使用该语句可以自动完成。因此，它减少了代码行数，并使程序运行得更快、实现更有效。

# Python program to implement the file concept using with statement for reading a file
Veges = ["Potato\n", "Onion\n", "Tomamto\n"]                             
# Writing to file
with open("file3.txt", "w") as file:     
  file.writelines(Veges)             # writelines is used to write the data into the file in                                                
                                                # the form of list, by inserting multiple values at a same time, 
                                                       # here we are taking file3.txt file 
# using readlines()
count = 0
print("Using readlines()")
with open("file3.txt") as file:
  Statements = file.readlines()
  for line in Statements:
    count = count + 1
    print("Satement{}: {}".format(count, line.strip()))
# Using readline()
count = 0
print("\nUsing readline()")
with open("file3.txt") as file:
  while True:
    count = count + 1
    line = file.readline()
    if not line:
      break
    print("Statement{}: {}".format(count, line.strip()))
# Using for loop
count = 0
print("\n Using for loop")
with open("file3.txt") as file:
  for line in file:
    count = count + 1
    print("Statements{}: {}".format(count, line.strip()))

上述示例的输出

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