第十二课：文件操作——让程序记住数据

上一课的"学生成绩小管家"做得挺像样，可它有个大毛病：程序一关，辛辛苦苦录入的成绩全没了，下次打开又得从零录起。这一课给它装上"记忆"——把数据写进文件，关了程序、关了电脑，数据都还在。

一、为什么需要文件

之前我们用的变量，都是把数据存在电脑的内存里，好比记在脑子里：一断电（程序结束），忘得干干净净。而文件是存在硬盘上的，好比记在笔记本上：本子合上，明天翻开还在。

真实软件全是这么干的：微信聊天记录、游戏存档、你打的文档，本质上都是"把数据写进文件"。学会文件操作，你的程序才算从玩具变成工具。

二、写文件：三步走

把一句话存进文件，只需要三步：打开 → 写入 → 关闭。

with open("note.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("今天学会了文件操作！\n")
    f.write("程序关掉，数据还在。\n")

运行完，程序目录里会多出一个 note.txt，双击打开就是这两行字。逐个拆解：

最关键的是开头的 with：它管着这个文件，里面的代码执行完，自动帮你关闭文件。文件开着不关，轻则数据没存全，重则文件损坏。以后写文件，一律用 with 开头，就不用操心关门的事了——好比出门不用记着锁门，门会自己锁。

三、读文件：把数据拿回来

读回来是反过来，把模式换成 "r"（read）：

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

read() 一次性把整个文件读成一个大字符串。还有个常用的 readlines()，按行读成列表，一行一个元素——不过每行末尾都带着换行符 \n，用之前一般要先 strip() 把它削掉，这个坑下一节就会撞上。

再认识一个模式 "a"（append，追加）：

记日记、记账本这种"只往后加"的场景就用 "a"；要整体重存（比如成绩表），用 "w"。

四、给小管家装上记忆

思路很清晰，就加两个函数：

存的时候要定个格式：一行存一个学生，姓名和成绩用逗号隔开，像这样：

小明,85
小红,92
小刚,78

这种"逗号分隔数据"的存法有个专门的名字叫 CSV，Excel 都能直接打开它，以后还会经常见到。读的时候用 split(",") 把一行拆回姓名和成绩就行。

完整代码（在第十一课的基础上加了两个函数，标★的是新内容）：

import os

students = []   # 全班数据：一个装字典的列表
FILENAME = "scores.txt"

def save_data():   # ★ 保存：整个列表写回文件
    with open(FILENAME, "w", encoding="utf-8") as f:
        for s in students:
            f.write(f"{s['姓名']},{s['成绩']}\n")

def load_data():   # ★ 加载：启动时把文件读回列表
    if not os.path.exists(FILENAME):
        return   # 第一次运行，还没有这个文件，很正常
    with open(FILENAME, "r", encoding="utf-8") as f:
        for line in f:
            line = line.strip()          # 削掉行尾的换行符
            if not line:
                continue                 # 空行跳过
            name, score = line.split(",")
            students.append({"姓名": name, "成绩": float(score)})
    print(f"已从文件读入 {len(students)} 条成绩")

def add_student():
    name = input("姓名：")
    score = float(input("成绩："))
    students.append({"姓名": name, "成绩": score})
    save_data()   # ★ 每录入一个就存一次，程序意外关掉也不丢
    print("录入成功！")

def show_all():
    if not students:
        print("还没有数据，先录入吧")
        return
    for s in students:
        print(f"{s['姓名']}：{s['成绩']}分")

def show_avg():
    if not students:
        print("还没有数据，先录入吧")
        return
    avg = sum(s["成绩"] for s in students) / len(students)
    print(f"全班平均分：{avg:.1f}")

def show_best():
    if not students:
        print("还没有数据，先录入吧")
        return
    best = max(students, key=lambda s: s["成绩"])
    print(f"最高分：{best['姓名']}，{best['成绩']}分")

load_data()   # ★ 程序启动先加载旧数据
while True:
    print("1.录入成绩 2.查看全部 3.平均分 4.最高分 0.退出")
    choice = input("请选择：")
    if choice == "1":
        add_student()
    elif choice == "2":
        show_all()
    elif choice == "3":
        show_avg()
    elif choice == "4":
        show_best()
    elif choice == "0":
        print("再见！")
        break
    else:
        print("没有这个选项，重新选吧")

试两遍：第一遍录入两个学生然后退出，去程序目录看看 scores.txt 在不在；第二遍重新运行——"已从文件读入 2 条成绩"，选 2 查看，数据原封不动地回来了。这就是"记忆"。

五、文件找不到怎么办

读一个不存在的文件，程序会直接报错崩掉（FileNotFoundError）。上面的 load_data 用 os.path.exists 先问一句"在不在"，是办法之一。再教你一个更通用的招——try/except，翻译过来就是"试着干，出错了走这边"：

try:
    with open("diary.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
        print(f.read())
except FileNotFoundError:
    print("文件还不存在，先写一点内容进去吧")

程序先执行 try 里的代码；一旦报 FileNotFoundError，不崩，转去执行 except 里的代码。这招叫异常处理，以后还会反复见到，这里先混个脸熟。

本课小结

· 变量存内存，关机就忘；文件存硬盘，关机还在。
· 写文件用 with open(...) as f，自动关闭，不怕忘关门。
· 三种常用模式："r" 读、"w" 清空写、"a" 追加写；中文记得带 encoding="utf-8"。
· 一行一条、逗号分隔，就是 CSV 的存法；读回来用 split 拆开，别忘 strip 削换行符。
· 文件不存在会报错：可以先 exists 判断，也可以用 try/except 兜底。

练一练

1. 通讯录：把 3 个同学的姓名和电话（一行一个，逗号分隔）存进 contacts.txt，再写个程序把它读出来打印。
2. 记账本：用追加模式 "a"，每次运行输入一笔消费（比如"奶茶,15"）追加进账本，并把全部记录打印出来看看。
3. 挑战题：给小管家加一个功能"5.删除学生"：输入姓名，把这个学生从列表里删掉并保存。想想：删完如果不同步保存，会发生什么？

下一课我们把字符串"玩透"：切片和各种常用方法——处理文本数据的看家本领。