先做个实验：昨天你用 random 生成过成绩、用 datetime 记录过时间，现在把程序关掉再打开——那些数据还在吗？不在。因为数据存在内存里，程序一结束，内存就被清空，跟白板写完一擦一样。

想让数据"存得住"，就要写进文件：文件存在磁盘上，程序关了它还在，下次打开程序再读出来。就像脑子记不住所有事，所以要写在笔记本上；程序记不住数据，所以要写在文件里。今天学的就是"程序怎么写笔记本、怎么翻笔记本"：open 打开文件、write 写进去、read 读出来、with 用完好心把文件关上。另外还有一个中国程序员专属的坑要先打预防针：处理中文必须写 encoding="utf-8"，不然全是乱码。周五的学生管理系统、第 6 周的大项目，核心都是"文件存取"，今天就是打地基。

为什么需要文件：内存 vs 磁盘

先分清两个概念：

• 内存：程序运行时数据住的地方。速度快，但一关程序就清空。
• 磁盘 / 文件：数据长期保存的地方。慢一点，但程序关了数据还在。

所以标准流程是：程序里处理数据（内存）→ 需要长期保存时写进文件（磁盘）→ 下次运行程序时从文件读回内存。这叫数据持久化——说白了，就是让数据活过程序关闭的那一刻。

看一个对比演示：

# 情景 1：不存文件——程序关了就没了
data = ["你好", "Python"]
print("内存里的数据：", data)
print("（现在关掉程序，data 就没了）")

# 情景 2：写进文件——程序关了还在
with open("demo.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("你好，Python\n")

print("已经写进 demo.txt，关程序数据也还在")

输出：

内存里的数据： ['你好', 'Python']
（现在关掉程序，data 就没了）
已经写进 demo.txt，关程序数据也还在

跑完程序，去项目文件夹里找到 demo.txt，双击打开，能看到一行字：你好，Python。这就是"数据活下来了"。

三个容易绕进去的点：

• 别把变量当保存：变量只在程序运行期间有效，关程序就丢；要保存就必须写文件（或数据库，那是后面的事）。
• 文件是给"下次运行"用的：写文件之后，下一次运行程序时读出来，两次运行之间靠文件"接力"。
• 文件位置别搞混：不写路径时，文件创建在程序所在文件夹（工作目录）里。文件找不到，先看这个文件夹。

open 与三种模式：打开文件的三把钥匙

操作文件前要先"打开"，就像开门：open(文件名, 模式) 返回一个文件对象，之后所有操作都通过它（用变量 f 接住）。

模式有三把钥匙：

另外还有两个组合模式："rb" / "wb" 二进制模式，处理图片这类文件用，本周不展开。

把三种模式串起来跑一遍：

# w：覆盖写（文件原来有内容也会被清空重写）
with open("notes.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("第一行内容\n")

# a：追加写（在原有内容后面接着写，不清空）
with open("notes.txt", "a", encoding="utf-8") as f:
    f.write("追加的第二行内容\n")

# r：读取
with open("notes.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    content = f.read()
    print(content)

输出：

第一行内容
追加的第二行内容

注意 w 的破坏性：同一个文件先 w 后 a，w 会把它清空再写，a 不会清空。对应地有三个坑：

• w 会清空文件——这是新手最大的坑：想"接着写"却用了 w，旧数据全没了。追加用 a，只有想"推倒重来"才用 w。
• 读不存在的文件用 r 会崩溃：报 FileNotFoundError。要先确认文件生成过（下周四学的 try/except 就是兜这个的）。
• 写完不关可能丢数据：写入是"先到内存缓冲，再落盘"，不及时关闭，最后那点数据可能没真正写进磁盘。

with 语句：用完好心关门

老式写法是 f = open(...)，用完必须手动 f.close() 关文件。一旦忘关，轻则占用资源，重则写入的数据没真正落盘。with open(...) as f: 会在代码块结束后自动关闭文件——不管中间有没有报错，都替你关门。这是 Python 的推荐写法，不用纠结原理，记住这个固定句式就行。

对比一下老式和新式：

# 老式写法（不推荐：要记得手动 close，忘了就出问题）
f = open("notes.txt", "w", encoding="utf-8")
f.write("用老式写法写入")
f.close()          # 必须手动关

# 新式写法（推荐：with 结束自动关闭）
with open("notes.txt", "a", encoding="utf-8") as f:
    f.write("用 with 写入\n")
# 走到这里文件已经自动关好了，不需要写 close

运行这段没有输出，文件内容变成了两行。

还有个常见坑要演示——在 with 块外使用文件对象：

with open("notes.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    content = f.read()
print(content)      # OK：内容已经读到变量里了

# 但如果在 with 外面再调 f.read() 会报错（文件已关闭）
# print(f.read())  # ValueError: I/O operation on closed file.

输出：

用老式写法写入用 with 写入

with 的三个讲究：

• as f 不能省：with open(...): 后面必须接 as 变量名，否则拿不到文件对象。
• with 外面别再用 f：文件已自动关闭，再读写报 ValueError: I/O operation on closed file。要把内容先读到变量里，出了 with 再用。
• 读写操作要缩进在 with 里面：别把 with 只当"打开"用，写入、读取这些操作都放在代码块里，缩进不能丢。

encoding="utf-8"：中文不乱码的保命符

电脑存文字靠编码——文字和数字的对应表。Python 默认用系统编码，在 Windows 上处理中文文件容易乱码甚至直接报错。解决办法就一条：打开文件时永远带上 encoding="utf-8"。utf-8 是目前最通用的编码，几乎所有地方都认。

• 写文件不带：中文可能被存成乱码。
• 读文件不带：可能报 UnicodeDecodeError（解码失败）或读到乱码。

读、写、追加，全都写 encoding="utf-8"，别偷懒。看正确姿势：

# 正确姿势：读写都带 encoding="utf-8"
with open("study.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("今天学习了文件读写\n")
    f.write("中文一定记得 utf-8\n")

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

输出：

今天学习了文件读写
中文一定记得 utf-8

（如果不带 encoding 去读刚才的文件，在 Windows 上可能报 UnicodeDecodeError: 'gbk' codec can't decode byte ...。）

编码这件事，三个地方要注意：

• 三处编码要统一：写的时候、读的时候、以及你用记事本打开看的时候，编码不一致就乱码。
• utf-8 不是唯一编码：网上有些老文件是 gbk 的，读的时候报错就把 "utf-8" 换成 "gbk" 试试（了解即可）。
• 参数拼写是 encoding 不是 encode：写错报 TypeError: 'encoding' is an invalid keyword argument。

读取的三种方式：整读、逐行读

读文件有几种方式，按需选：

• f.read()：一次性把整个文件读成一个大字符串。
• f.readline()：一次读一行（不常用）。
• for line in f:：一行一行遍历（最常用），文件大也不会卡死。
• f.readlines()：读成"每行一个元素的列表"。

有个细节：读出来的每行末尾都带着换行符 \n，直接打印会多一个空行，用 .strip() 去掉首尾空白（包括换行符）。

# 先准备一个文件
with open("names.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("小明\n小红\n小刚\n")

# 方式 1：整篇读成一个大字符串
with open("names.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    content = f.read()
print("read() 输出：", repr(content))   # repr 能看到换行符长什么样

# 方式 2（推荐）：一行一行处理
with open("names.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    for line in f:
        print("读到：", line.strip())    # strip 去掉行尾的 \n

输出：

read() 输出： '小明\n小红\n小刚\n'
读到： 小明
读到： 小红
读到： 小刚

再看一眼 strip() 到底干了什么：

line = "小明\n"
print(repr(line))          # 有 \n
print(repr(line.strip()))  # 去掉后

输出：

'小明\n'
'小明'

三个读取上的坑：

• 每行末尾有 \n：直接 print(line) 会多一个空行，处理时先 .strip()。
• read() 读一次就"读完"了：文件对象有"读指针"，第二次 f.read() 拿到空字符串，想重读要重新 open。
• 小文件循环读用 for line in f：比 f.readlines() 更省内存、写法最简单，记住这个就够用。

随堂练习

1. 练习一（三步走，必做）：把 3 行"今日学习内容"写进 study.txt，再追加 1 行，最后读出来打印。 提示：先用 w 写 3 行（记得每行末尾 \n），再用 a 追加 1 行，最后用 r + for line in f 逐行打印。

2. 练习二（文件统计）：读一个文本文件，统计它有多少行、多少个字，并打印。 提示：行数用 for line in f 循环计数（每读一行 行数 += 1）；字数可以先 read() 再 len(content) - content.count(" ")（减掉空格），或者 content.split() 拆成词列表再数。先用记事本建一个 article.txt 放几行文字再测。

3. 练习三（升级猜数字，进阶）：把昨天写的"猜数字"升级：每玩完一局，把"你猜了 N 次"的成绩追加写进 record.txt，每次运行都追加一行，最后读出来看看历史成绩。 提示：猜的次数是变量，写文件时用 f-string 拼成一行字符串；用 a 模式追加，别用 w（会把历史成绩清空）。

4. ★ 进阶题（多行记账小文件）：让用户循环输入"今天干了什么"，输入 q 结束，把输入的内容逐行写进 diary.txt（追加模式），退出后读取并打印全部内容。 提示：while True + break；每次输入后立即写入并刷新；最后再 open 读取。

报错了？让 AI 帮你查

文件报错种类多，自己排查慢，这三段提示词直接复制——

场景：文件读写报错 / 不知道怎么写

提示词：
我是 Python 初学者。想把一个列表里的 3 句话写进一个 txt 文件，
然后追加 1 句，最后读出来逐行打印。请给我代码，要求：
用 with open 写法，所有打开文件的地方都带 encoding="utf-8"，
加中文注释，每行一个要点。

场景：统计文件内容

提示词：
请帮我写一个 Python 程序：读取一个 txt 文件，统计它有多少行、
多少个字（不含空格），然后打印结果。用 with open 写法，
带 encoding="utf-8"，加注释，代码尽量简单，我是初学者。

场景：理解三种模式

提示词：
用大白话给我讲讲 open 文件时 w、a、r 三种模式的区别，
尤其是我什么时候该用 a 而不是 w。给我一个"会清空文件"的
反例演示。我是零基础，别讲太深。

常见报错速查

收个尾

今天的内容可以浓缩成一句固定句式，以后写文件代码直接套：

with open(文件名, 模式, encoding="utf-8") as f:——w 覆盖、a 追加、r 读取，w 会清空文件要小心；encoding="utf-8" 保中文不乱码；读文件优先 for line in f 逐行处理，每行记得 .strip()。

明天学异常处理：程序"摔倒了能自己爬起来"。今天读文件报 FileNotFoundError 时程序直接崩溃——明天就能用 try/except 让它友好地提示"文件不存在"而不是当场死掉。你能想到，除了读文件，还有哪些地方随时可能"摔倒"吗？