Python处理文本文件时write()从半程启动、lower()仅作用于部分内容的问题

问题根源是对Python文件对象的读写指针机制存在认知偏差，具体问题点：

• 用r+模式打开文件时，读操作和写操作共享同一个文件指针，不存在“读到哪行就修改哪行再原位放回去”的逻辑
• 循环逐行读取的过程中，每读完一行，指针会自动移动到当前行的末尾位置；这时候直接调用f.write(line)，会从当前指针位置开始覆盖写入内容，直接打断后续的正常读取流程
• 实际运行的错位效果：假设文件总共有10行，读完第1行后指针停在第1行末尾，此时写入转换后的第1行内容，会直接覆盖从指针位置开始的后续内容，原来的第2行内容会被刚写入的内容替换，后续读取的行号完全错位，最终就会出现只有一半甚至更少的内容被转换的问题，严重时还会造成文件内容永久损坏。

另外代码本身存在两处隐藏缺陷：

• 用glob匹配**/*.txt嵌套路径时，没有加recursive=True参数，默认不会递归扫描子文件夹内容，哪怕解决了指针问题，也会漏处理深层目录下的文本文件
• 导入的os、string、re模块在当前逻辑中没有实际作用，属于冗余导入

针对常规大小的文本文件，用最稳妥的分读、转、写三步逻辑，从根本上避免读写指针冲突：

import glob

# 增加recursive=True参数，确保递归扫描子文件夹下的txt文件
list_of_files = glob.glob("/Users/louis/Downloads/assignment/data2/**/*.txt", recursive=True)

for file_name in list_of_files:
    # 以只读模式打开，全量读取文件内容到内存
    with open(file_name, 'r', encoding='utf-8') as f:
        original_content = f.read()
    # 执行小写转换
    lower_content = original_content.lower()
    # 以覆盖模式重新打开文件，写入转换后的全量内容
    with open(file_name, 'w', encoding='utf-8') as f:
        f.write(lower_content)

这套写法的特性：

• 不存在指针错位问题，全量内容读取完成后再做转换，写回的时候完全覆盖原文件，不会出现只改一半的情况
• 显式指定encoding='utf-8'，避免不同操作系统默认编码差异导致的乱码问题
• 用with上下文管理器打开文件，不需要手动编写关闭文件的代码，哪怕运行中途出现异常，也会自动释放系统的文件资源

如果遇到单个体积特别大（GB级）、全量读进内存会造成内存占用过高的文本文件，不要强行使用全量读写的方式，改用临时文件中转的逻辑：

• 逐行读取原文件内容做转换，写入同目录下的临时文件
• 全部行处理完成后，删除原文件，把临时文件重命名为原文件的名称
  这套逻辑不需要把全量内容加载进内存，也完全避免了同个文件对象读写的指针冲突问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Lodi1712