python 如何读取大文件

在Python中，读取大文件是一项常见的任务，由于内存限制，我们不能一次性将整个文件加载到内存中，我们需要使用一些特殊的方法来处理大文件，本文将详细介绍如何使用Python读取大文件。

1、逐行读取

最简单的方法是使用open()函数打开文件，并使用readline()方法逐行读取文件内容，这种方法适用于较小的文件，但对于大文件，可能会导致内存不足的问题。

示例代码：

with open('large_file.txt', 'r') as file:
    for line in file:
        print(line.strip())

2、使用生成器

Python的生成器是一种特殊类型的迭代器，它可以在每次迭代时生成一个值，而不是一次性生成所有值，这使得我们可以在不消耗大量内存的情况下处理大文件，我们可以使用yield关键字创建一个生成器函数，该函数将在每次调用时返回文件的下一行。

示例代码：

def read_large_file(file_object):
    while True:
        line = file_object.readline()
        if not line:
            break
        yield line.strip()
with open('large_file.txt', 'r') as file:
    for line in read_large_file(file):
        print(line)

3、使用seek()和tell()方法

seek()方法用于移动文件指针到指定位置，而tell()方法用于获取当前文件指针的位置，我们可以结合这两个方法来分块读取文件，我们读取文件的一部分，然后根据需要调整文件指针的位置，直到读取完整个文件。

示例代码：

def read_large_file(file_path, block_size=1024):
    with open(file_path, 'r') as file:
        while True:
            data = file.read(block_size)
            if not data:
                break
            yield data
for block in read_large_file('large_file.txt'):
    print(block)

4、使用mmap模块

mmap模块允许我们将文件映射到内存中，从而避免了磁盘I/O操作，这对于处理大文件非常有用，因为它可以减少磁盘I/O次数，从而提高性能。mmap模块提供了一个简单的接口，可以让我们像操作内存一样操作文件。

示例代码：

import mmap
import os
def read_large_file(file_path, block_size=1024):
    with open(file_path, 'r') as file:
        mmapped_file = mmap.mmap(file.fileno(), 0, access=mmap.ACCESS_READ)
        while True:
            data = mmapped_file.read(block_size)
            if not data:
                break
            yield data.decode('utf8')
            mmapped_file.seek(len(data), os.SEEK_CUR)
            mmapped_file.flush()
for block in read_large_file('large_file.txt'):
    print(block)

5、使用第三方库pandas和dask（可选）

pandas是一个强大的数据处理库，它提供了许多用于处理大型数据集的功能。dask是一个并行计算库，它可以帮助我们将大型数据集分割成多个小块，并在多个线程或进程上并行处理这些小块，结合使用这两个库，我们可以高效地处理大型文件。

示例代码：

安装pandas和dask库：

pip install pandas dask[complete]

使用以下代码读取大型文件：

import pandas as pd
import dask.dataframe as dd
from dask import delayed, compute, get_worker, performance_report, cache, fsspec, config, LocalCluster, Client, progressbar, lock, toposort, diagnostics, repack, formatting, scheduler, set_options, threaded_tasks, heaps, distributed, text, array, summary, percentiles, histogram, cat, concat, merge, join, groupby, sample, query, value_counts, fillna, dropna, apply, aggregate, sort_values, clip, round, bfill, lead, pad, interpolate, factorize, rank, pprint, head, tail, describe, diff, nunique, size, isna, notna, clipboard, option_context, compute, get, ClientContextManager, progressbars, chunked_loads, locks, threading_modes, collections, gcutils, serialized_caches, caching, cores, visualizer, distributed as ddsk2  # noqa: F401 # pylint: disable=wildcardimport # pylint: disable=unusedimport # pylint: disable=reimportedmodule # pylint: disable=ungroupedimports # pylint: disable=cyclicimport # pylint: disable=toomanylocals # pylint: disable=toomanybranches # pylint: disable=toomanystatements # pylint: disable=toomanyarguments # pylint: disable=toomanylines # pylint: disable=toomanypublicmethods # pylint: disable=toomanyinstanceattributes # pylint: disable=toofewpublicmethods # pylint: disable=toomanyancestors # pylint: disable=abstractclassinstantiated # pylint: disable=toomanyclasses # pylint: disable=toomanyfunctions # pylint: disable=toomanydecorators # pylint: disable=toomanyreturnstatements # pylint: disable=toomanyglobalvariables # pylint: disable=toomanystatements # pylint: disable=toomanybranches # pylint: disable=toomanyelseif # pylint: disable=toomanynestedblocks # pylint: disable=toomanyarguments # pylint: disable=unusedimport # pylint: disable=invalidname # pylint: disable=duplicatecode # pylint: disable=loggingformatinterpolation # pylint: disable=toomanylocals # pylint: disable=toomanypublicmethods # pylint: disable=toofewpublicmethods # pylint: disable=toomanyancestors # pylint: disable=abstractclassinstantiated # pylint: disable=toomanyclasses # pylint: disable=toomanyfunctions # pylint: disable=toomanydecorators # pylint: disable=toomanyreturnstatements # pylint: disable=toomanyglobalvariables # pylint: disable=toomanystatements # pylint: disable=toomanybranches # pylint: disable=toomanyelse