通常来说，一个Python程序可以从键盘读取输入，也可以从文件读取输入；而程序的结果可以输出到屏幕上，也可以保存到文件中便于以后使用。本文就来介绍Python中最基本的I/O函数。

一、控制台I/O

1.读取键盘输入

内置函数input([prompt])，用于从标准输入读取一个行，并返回一个字符串(去掉结尾的换行符)：

s = input("Enter your input:")

注：

在Python 3.x版本中取消了 raw_input() 函数

。

2.打印到屏幕

最简单的输出方法是用print语句，你可以给它传递零个或多个用逗号隔开的表达式：

print([object, ...][, sep=' '][, end='endline_character_here'][, file=redirect_to_here])

方括号内是可选的，sep表示分割符，end表示结束符，file表示重定向文件。如果要给sep、end、file指定值必须使用关键字参数。

print('hello', 'world', sep='%') # 输出 hello%world

print('hello', 'world', end='*') # 输出 hello world*，并且不换行

二、文件I/O

读写文件之前，先用open()函数打开一个文件，它会返回一个文件对象(file object)：

f = open(filename，mode)

如果不指定mode参数，文件将默认以‘r'模式打开。模式中的字符有：

r：只读

w：只写，如果文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件

+：读写(不能单独使用)

a：打开文件用于追加，只写，不存在则创建新文件

b：以二进制模式打开(不能单独使用)

所以可能的模式大概有r、w、r+、w+、rb、wb、rb+、wb+、a、a+、ab、ab+，注意只有w和a可以创建文件。

通常情况下，文件都是以文本模式(text mode)打开的，也就是说，从文件中读写的是以一种特定的编码格式进行编码(默认的是 UTF-8)的字符串。如果文件以二进制模式(binary mode)打开，数据将以字节对象的形式进行读写：

f = open('a.txt','wb+')

f.write('I like apple!') # 报错

f.write(b'I like apple!') # 以bytes对象的形式进行读写

Bytes对象是0到127的不可修改的整数序列，或纯粹的 ASCII 字符，它的用途是存储二进制数据。

可以通过在一个字符串前面加上'b'来创建一个bytes literal；

也可以通过bytes() 函数创建一个 bytes 对象。

注意：

如果bytes() 函数的初始化器是一个字符串，那么必须提供一种编码。

b1 = b'This is string'

b2 = bytes('This is string', 'UTF-8') # 必须指定编码格式

字符串对象与字节对象是不兼容的，要将 bytes 转变为 str， bytes 对象必须要进行解码，使用decode() 方法：

b = bytes('This is string', 'UTF-8')

print(b, b.decode(), sep='\n')

# 输出：

# b'This is string'

# This is string

文件对象的方法(假设f是一个文件对象)：

f.read(size) ：读取size个字节的数据，然后作为字符串或 bytes 对象返回。size是一个可选参数，如果不指定size，则读取文件的所有内容。

f.readline() ：读取一行。在字符串末尾会留下换行符 (\n)，如果到文件尾，返回空字符串。

f.readlines() ：读取所有行，储存在列表中，每个元素是一行，相当于list(f)。

f.write(string) ：将 string 写入到文件中，返回写入的字符数。如果以二进制模式写文件，需要将string转换为 bytes 对象。

f.tell() ：返回文件对象当前所处的位置，它是从文件开头开始算起的字节数。

f.seek(offset, from_what) ：改变文件对象所处的位置。offset是相对参考位置的偏移量，from_what 取值 0(文件头, 默认)、1(当前位置)、2(文件尾)表示参考位置。

f.close() ：关闭文件对象。

这些都是很常用的方法，当然文件对象不止这些方法。根据打开的模式不同，open() 返回的文件对象类型也不同：

TextIOWrapper：文本模式，返回TextIOWrapper对象。

BufferedReader：读二进制，即rb，返回BufferedReader对象。

BufferedWriter：写和追加二进制，即wb、ab，返回BufferedWriter对象。

BufferedRandom：读/写模式，即含有+的模式，返回BufferedRandom对象。

可以在这些文件对象上运行 dir() 或 help()，查看它们所有的方法。

补充：

1、在文本模式下，seek()方法只会相对于文件起始位置进行定位。(除了定位文件尾可以用 seek(0, 2)之外)

2、可以循环迭代一个文件对象一行一行读取：

for line in f:

print(line, end='')

三、格式化输出

一般来说，我们希望更多的控制输出格式，而不是简单的以空格分割。这里有两种方式：

第一种是由你自己控制。使用字符串切片、连接操作以及 string 包含的一些有用的操作。

第二种是使用str.format()方法。

下面给一个示例：

# 第一种方式：自己控制

for x in range(1, 11):

print(str(x).rjust(2), str(x*x).rjust(3), end=' ')

print(str(x*x*x).rjust(4))

# 第二种方式：str.format()

for x in range(1, 11):

print('{0:2d} {1:3d} {2:4d}'.format(x, x*x, x*x*x))

# 输出都是：

# 1 1 1

# 2 4 8

# 3 9 27

# 4 16 64

# 5 25 125

# 6 36 216

# 7 49 343

# 8 64 512

# 9 81 729

# 10 100 1000

第一种方式中，字符串对象的 str.rjust() 方法的作用是将字符串靠右，并默认在左边填充空格，类似的方法还有 str.ljust() 和 str.center() 。这些方法并不会写任何东西，它们仅仅返回新的字符串，如果输入很长，它们并不会截断字符串。我们注意到，同样是输出一个平方与立方表，使用str.format()会方便很多。

str.format()的基本用法如下：

>>> print('We are the {} who say "{}!"'.format('knights', 'Ni'))

We are the knights who say "Ni!"

括号及括号里的字符将会被 format() 中的参数替换.。括号中的数字用于指定传入对象的位置：

>>> print('{0} and {1}'.format('Kobe', 'James'))

Kobe and James

>>> print('{1} and {0}'.format('Kobe', 'James'))

James and Kobe

如果在 format() 中使用了关键字参数，那么它们的值会指向使用该名字的参数：

>>> print('The {thing} is {adj}.'.format(thing='flower', adj='beautiful'))

The flower is beautiful.

可选项':'和格式标识符可以跟着 field name，这样可以进行更好的格式化：

>>> import math

>>> print('The value of PI is {0:.3f}.'.format(math.pi))

The value of PI is 3.142.

在':'后传入一个整数，可以保证该域至少有这么多的宽度，用于美化表格时很有用：

>>> table = {'Jack':4127, 'Rose':4098, 'Peter':7678}

>>> for name, phone in table.items():

... print('{0:10} ==> {1:10d}'.format(name, phone))

...

Peter ==> 7678

Rose ==> 4098

Jack ==> 4127

我们还可以将参数解包进行格式化输出。例如，将table解包为关键字参数：

table = {'Jack':4127, 'Rose':4098, 'Peter':7678}

print('Jack is {Jack}, Rose is {Rose}, Peter is {Peter}.'.format(**table))

# 输出：Jack is 4127, Rose is 4098, Peter is 7678.

补充：

% 操作符也可以实现字符串格式化。它将左边的参数作为类似 sprintf() 式的格式化字符串，而将右边的代入：

import math

print('The value of PI is %10.3f.' %math.pi)

# 输出：The value of PI is 3.142.

因为这种旧式的格式化最终会从Python语言中移除，应该更多的使用 str.format() 。

附：文本模式与二进制模式

1、在Windows系统中，文本模式下，默认是将Windows平台的行末标识符 \r\n 在读时转为 \n ，而在写时将 \n 转为 \r\n 。 这种隐藏的行为对于文本文件是没有问题的，但是对于二进制数据像 JPEG 或 EXE 是会出问题的。在使用这些文件时请小心使用二进制模式。

2、在类Unix/Linux系统中，行末标识符为 \n，即文件以 \n 代表换行。所以Unix/Linux系统中在文本模式和二进制模式下并无区别。

本文所述实例读者可以实际动手操作测试一下，以加深印象，从而进一步牢固掌握Python基础。