文件

它是什么

文件 是存放在计算机存储里的一份记录：一段文字、一张表、一份程序本身。程序运行时，变量 住在内存里，进程结束往往就没了；写进文件，下次还能读回来。计算若要对得起一次实验或一份观测，通常需要这种可再次打开的痕迹，而不是只留在这一次运行的输出区。

Python 用 open 打开文件，再 read 或 write，用完后关闭。with open(...) as f: 会在离开这块时自动关闭，不容易把内容留在缓冲区里尚未落盘。

with open("note.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("今日完成一次线性方程检验\n")

with open("note.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    text = f.read()

名字从哪来

file 原指办公里的卷宗、档案夹。计算机沿用这个比喻：磁盘上的一份有名字的数据，就像柜子里的一份材料。路径则是找到这份材料的地址。模式字母来自英语：r 是 read，w 是 write（会清空已有内容再写），a 是 append（在末尾追加）。

程序源代码也是文件，扩展名常常是 .py。运行中的变量不是文件；关机以后默认不保留。这个区分，和「思想写在纸上才可被下次阅读」是同一类事情。

它怎么工作

打开文件时要说明意图。只读一个不存在的文件，会引发 异常；写入模式若文件不存在，通常会新建。文本文件按字符读写，需要约定编码，中文常用 utf-8。读进来的内容是字符串（或一行行的字符串）。要当数字用，仍然要转换类型。按行处理时，行末往往带着换行符 \n，比较或转换前可能需要去掉两端空白。

写文件不会自动在屏幕上出现。要确认写成功，要么再读一次，要么用 print 另做一份给人看的输出。"w" 从空文件开始写；想保留旧内容再往后加，用 "a"。忘记关闭时，有的内容还停在缓冲区，没真正落到存储上。

生活里在哪里

实验记录本写下之后仍能再查；通讯录不是每次开机都重新打听所有电话；照片存在相册里，而不是只停留在取景框。图书馆的目录把「这份材料在哪里」与「材料本身」分开管理——路径与文件内容的关系与此类似。批量数据、需要保存的结果，用文件比反复 input 更合适；现场输入适合少量、必须由人当场给出的参数。

和相近概念的差别

input 问的是此时坐在屏幕前的人；文件问的是已经写好的材料。模块 是「拿来执行的 Python 代码文件」；普通数据文件是「拿来读写的内容」，解释器不会把它当成程序跑，除非故意去执行。import 加载的是代码，open 读取的是内容。

print 到输出区，不等于存盘。输出区是这一次运行的显示。要留下，得写入文件。

常见误会

误会 1：print 到输出区，就等于存盘了。

显示与持久化是两件事。见 print。

误会 2：用 "w" 打开一个已有文件，旧内容还在。

"w" 会从空文件开始写。追加用 "a"。

误会 3：不关闭也没关系。

缓冲区里的数据可能尚未落到存储上。with 能减少这类遗漏。

想知道更多

• 书：查尔斯·佩措尔德《编码：隐匿在计算机软硬件背后的语言》
• 书：埃里克·马瑟斯《Python编程：从入门到实践（第3版）》
• 书：艾伦·唐尼《像计算机科学家一样思考Python（第2版）》
• 书：布鲁克希尔《计算机科学概论》