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文章标题：如何用 Python 实现文件压缩和解压缩？
在Python中实现文件压缩与解压缩功能，我们可以利用Python标准库中的`zipfile`模块，或是第三方库如`tarfile`（用于处理tar文件）和`gzip`、`bz2`等（针对特定格式的压缩）。这些工具提供了强大的接口来创建、读取、写入、添加及提取压缩文件。下面，我将详细介绍如何使用这些工具来完成常见的文件压缩与解压缩任务，并融入一些“码小课”网站的元素，但保持内容自然流畅，避免任何AI生成的痕迹。
### 使用`zipfile`模块进行ZIP文件的压缩与解压缩
#### 压缩文件
`zipfile`模块允许我们轻松地创建ZIP格式的压缩文件。以下是一个简单的例子，展示如何将多个文件压缩到一个ZIP文件中：
```python
import zipfile
# 要压缩的文件列表
files_to_zip = ['file1.txt', 'file2.jpg', 'file3.pdf']
# 创建一个ZipFile对象，'output.zip'是输出的ZIP文件名，'w'表示写入模式
with zipfile.ZipFile('output.zip', 'w') as zipf:
# 遍历文件列表，将每个文件添加到ZIP中
for file in files_to_zip:
zipf.write(file)
print("文件压缩完成。")
```
这段代码创建了一个名为`output.zip`的ZIP文件，并将`files_to_zip`列表中的每个文件添加进去。
#### 解压缩文件
解压ZIP文件同样简单，使用`ZipFile`类的`extractall()`方法或`extract()`方法：
```python
import zipfile
# 创建一个ZipFile对象，'output.zip'是待解压的ZIP文件名，'r'表示读取模式
with zipfile.ZipFile('output.zip', 'r') as zipf:
# 解压所有内容到当前目录
zipf.extractall()
# 或者解压单个文件到指定目录
# zipf.extract('file1.txt', 'path/to/extract')
print("文件解压完成。")
```
### 使用`tarfile`模块进行TAR文件的压缩与解压缩
对于Linux或Unix用户来说，TAR是一种非常常见的归档格式。`tarfile`模块允许我们在Python中处理TAR文件。
#### 压缩文件
要将文件压缩成TAR格式，可以使用`add()`方法：
```python
import tarfile
# 要压缩的文件列表
files_to_tar = ['file1.txt', 'file2.jpg']
# 创建一个TarFile对象，'output.tar'是输出的TAR文件名，'w:'表示写入模式，':'后面可以指定压缩类型，如'gz'表示gzip压缩
with tarfile.open('output.tar.gz', 'w:gz') as tar:
for file in files_to_tar:
tar.add(file)
print("文件压缩完成。")
```
注意这里使用了`'w:gz'`模式，表示创建一个gzip压缩的TAR文件。
#### 解压缩文件
解压TAR文件同样使用`extractall()`方法：
```python
import tarfile
# 创建一个TarFile对象，'output.tar.gz'是待解压的TAR文件名，'r:'表示读取模式，':'后面可以指定压缩类型
with tarfile.open('output.tar.gz', 'r:gz') as tar:
tar.extractall()
print("文件解压完成。")
```
### 使用`gzip`和`bz2`模块进行单独文件的压缩与解压缩
对于单独文件的压缩，`gzip`和`bz2`模块提供了便捷的函数。
#### 使用`gzip`压缩文件
```python
import gzip
input_filename = 'file1.txt'
output_filename = 'file1.txt.gz'
with open(input_filename, 'rb') as f_in:
with gzip.open(output_filename, 'wb') as f_out:
shutil.copyfileobj(f_in, f_out)
print("文件压缩完成。")
```
注意，这里使用了`shutil.copyfileobj()`来简化文件内容的复制过程，但实际上可以直接通过读写操作来实现。
#### 使用`gzip`解压缩文件
```python
import gzip
input_filename = 'file1.txt.gz'
output_filename = 'file1_decompressed.txt'
with gzip.open(input_filename, 'rb') as f_in:
with open(output_filename, 'wb') as f_out:
shutil.copyfileobj(f_in, f_out)
print("文件解压完成。")
```
#### 使用`bz2`进行压缩与解压缩
`bz2`模块的使用方式与`gzip`非常相似，只是函数和类名有所区别：
```python
import bz2
# 压缩
input_filename = 'file1.txt'
output_filename = 'file1.txt.bz2'
with open(input_filename, 'rb') as f_in:
with bz2.open(output_filename, 'wb') as f_out:
shutil.copyfileobj(f_in, f_out)
# 解压
input_filename = 'file1.txt.bz2'
output_filename = 'file1_decompressed.txt'
with bz2.open(input_filename, 'rb') as f_in:
with open(output_filename, 'wb') as f_out:
shutil.copyfileobj(f_in, f_out)
```
### 总结
通过上面的介绍，我们可以看到Python提供了强大的内置和第三方库来处理文件的压缩与解压缩任务。无论是ZIP、TAR、GZIP还是BZ2格式，Python都提供了简洁明了的接口来支持这些操作。这些工具在数据备份、文件传输和网络应用中非常有用，可以显著减少存储空间和传输时间。
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