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1. 文件处理
1.1、什么是文件
文件是操作系统提供给用户/应用程序操作硬盘的一种虚拟的概念/接口
1.2、为何要用文件
用户/应用程序可以通过文件将数据永久保存的硬盘中
即操作文件就是操作硬盘
用户/应用程序直接操作的是文件，对文件进行的所有的操作，都是
在向操作系统发送系统调用，然后再由操作将其转换成具体的硬盘操作
1.3、如何用文件：open()
控制文件读写内容的模式：t和b
强调：t和b不能单独使用，必须跟r/w/a连用
t文本（默认的模式）
1、读写都以str（unicode）为单位的
2、文本文件
3、必须指定encoding='utf-8'
b二进制/bytes
控制文件读写操作的模式
r只读模式
w只写模式
a只追加写模式
+：r+、w+、a+
2. 文件的基本操作
2.1、打开文件:open()
windows路径分隔符问题
open('C:a.txt
bcd.txt')
解决方案一：推荐
路径前加r
open(r'C:a.txt
bcd.txt')
解决方案二：
open('C:/a.txt/nb/c/d.txt')
f=open(r'aaa/a.txt',mode='rt')
#f的值是一种变量，占用的是应用程序的内存空间
print(f)
x=int(10)
2.2、操作文件：读/写文件，
应用程序对文件的读写请求都是在向操作系统发送系统调用，然后由操作系统控制硬盘把输入读入内存、或者写入硬盘
res=f.read()
print(type(res))
print(res)
2.3、关闭文件:close()
f.close() # 回收操作系统资源
print(f)
f.read() # 变量f存在，但是不能再读了
del f # 回收应用程序资源
3. with上下文管理
文件对象又称为文件句柄
with open('a.txt',mode='rt') as f1,
open('b.txt',mode='rt') as f2:
res1=f1.read()
res2=f2.read()
print(res1)
print(res2)
4. 指定字符编码
4.1 t和b不能单独使用，必须跟r/w/a连用
- t文本（默认的模式）
- 读写都以str（unicode）为单位的文本文件
- 必须指定encoding='utf-8'
4.2 没有指定encoding参数操作系统会使用自己默认的编码
- linux系统默认utf-8
- windows系统默认gbk
with open('c.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
res=f.read() # t模式会将f.read()读出的结果解码成unicode
print(res,type(res))
内存：utf-8 格式的二进制-----解码-----》unicode
硬盘（c.txt内容：utf-8格式的二进制）
5. 文件操作模式详细流程
以t模式为基础进行内存操作
5.1、r（默认的操作模式）：只读模式
当文件不存在时报错，当文件存在时文件指针跳到开始位置
with open('c.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
print('第一次读'.center(50,'*'))
res=f.read() # 把所有内容从硬盘读入内存
print(res)
with open('c.txt', mode='rt', encoding='utf-8') as f:
print('第二次读'.center(50,'*'))
res1=f.read()
print(res1)
案例
inp_username=input('your name>>: ').strip()
inp_password=input('your password>>: ').strip()
验证
with open('user.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
for line in f:
# print(line,end='') # egon:123
username,password=line.strip().split(':')
if inp_username == username and inp_password == password:
print('login successfull')
break
else:
print('账号或密码错误')
应用程序====》文件
应用程序====》数据库管理软件=====》文件
5.2、w：只写模式，
当文件不存在时会创建空文件，当文件存在会清空文件，指针位于开始位置
with open('d.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
f.read() # 报错，不可读
f.write('擦勒
')
强调1：在以w模式打开文件没有关闭的情况下，连续写入，新的内容总是跟在旧的之后
with open('d.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
f.write('擦勒1
')
f.write('擦勒2
')
f.write('擦勒3
')
强调2：如果重新以w模式打开文件，则会清空文件内容
with open('d.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
f.write('擦勒1
')
with open('d.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
f.write('擦勒2
')
with open('d.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
f.write('擦勒3
')
案例：w模式用来创建全新的文件
#文件文件的copy工具
src_file=input('源文件路径>>: ').strip()
dst_file=input('源文件路径>>: ').strip()
with open(r'{}'.format(src_file),mode='rt',encoding='utf-8') as f1,
open(r'{}'.format(dst_file),mode='wt',encoding='utf-8') as f2:
res=f1.read()
f2.write(res)
5.3、a：只追加写
在文件不存在时会创建空文档，在文件存在时文件指针会直接调到末尾
with open('e.txt',mode='at',encoding='utf-8') as f:
# f.read() # 报错，不能读
f.write('擦嘞1
')
f.write('擦嘞2
')
f.write('擦嘞3
')
强调 w 模式与 a 模式的异同：
1 .相同点：
在打开的文件不关闭的情况下，连续的写入，新写的内容总会跟在前写的内容之后
2 .不同点：
以 a 模式重新打开文件，不会清空原文件内容，会将文件指针直接移动到文件末尾，新写的内容永远写在最后
案例：
a模式用来在原有的文件内存的基础之上写入新的内容，比如记录日志、注册
注册功能
name=input('your name>>: ')
pwd=input('your name>>: ')
with open('db.txt',mode='at',encoding='utf-8') as f:
f.write('{}:{}
'.format(name,pwd))
了解：
+不能单独使用，必须配合r、w、a
with open('g.txt',mode='rt+',encoding='utf-8') as f:
# print(f.read())
f.write('中国')
with open('g.txt',mode='w+t',encoding='utf-8') as f:
f.write('111
')
f.write('222
')
f.write('333
')
print('====>',f.read())
with open('g.txt',mode='a+t',encoding='utf-8') as f:
print(f.read())
f.write('444
')
f.write('5555
')
print(f.read())
5.4、 x模式
x模式只新写模式,文件不可读,当文件不存在时,则创建文件,存在文件则报错
#报错
# with open('c.txt',mode='x',encoding='utf-8') as f:
# f.read()
with open('d.txt',mode='x',encoding='utf-8') as f:
f.write('哈哈哈
')
5.5、b模式(binary)
- 读写都是以bytes为单位（内存与硬盘互传时会自动转码）
- 可以操作所有文件
- 无需指定字符编码(不能指定encoding参数)
小结(与t模式相比):
- 在操作纯文本文件方面t模式帮我们省去了编码与解码的环节，b模式则需要手动编码与解码，所以此时t模式更为方便
- 针对非文本文件（如图片、视频、音频等）只能使用b模式
#错误演示：t模式只能读文本文件
with open(r'爱nmlgb的爱情.mp4',mode='rt') as f:
# 硬盘的二进制读入内存-》t模式会将读入内存的内容进行decode解码操作
f.read()
with open(r'test.jpg',mode='rb',encoding='utf-8') as f:
# 硬盘的二进制读入内存—>b模式下，不做任何转换，直接读入内存
res=f.read()
print(res) # bytes类型—》当成二进制
with open(r'b.txt',mode='rb') as f:
res = f.read() # 硬盘的二进制读入内存 --> b模式下，不做任何转换，直接读入内存
print(res,type(res))
print(res.decode('utf-8'))
b.txt内容是：“哈哈哈”
输出b'xe5x93x88xe5x93x88xe5x93x88' 16进制显示
说明，utf-8格式下,一个中文字符，对应3个bytes
同个文件中,编码最好保持一致
错误案例
with open(r'b.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
f.write('你好hello'.encode('utf-8'))
f.write('哈哈哈'.encode('gbk'))
6. 文件拷贝工具
src_file=input('源文件路径>>: ').strip()
dst_file=input('源文件路径>>: ').strip()
with open(r'{}'.format(src_file),mode='rb') as f1,
open(r'{}'.format(dst_file),mode='wb') as f2:
# res=f1.read() # 内存占用过大
# f2.write(res)
for line in f1:
f2.write(line)
7. 循环读取文件
- 方式一:自己控制每次读取的数据的数据量
with open(r'test.jpg',mode='rb') as f:
while True:
res=f.read(1024) # 1024
if len(res) == 0:
break
print(len(res))
- 方式二：以行为单位读，当一行内容过长时会导致一次性读入内容的数据量过大
with open(r'g.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
for line in f:
print(len(line),line)
with open(r'g.txt',mode='rb') as f:
for line in f:
print(line)
#Windows模式下，换行符是 "
"
8. 操作文件的方法
8.1 读操作
f.read()
读取所有内容,执行完该操作后，文件指针会移动到文件末尾
f.readline()
一次读取一行内容,光标移动到第二行首部
f.readlines()
读取每一行内容,存放于列表中
with open(r'g.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
# res1=f.readline()
# res2=f.readline()
# print(res2)
while True:
line=f.readline()
if len(line) == 0:
break
print(line)
with open(r'g.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
res=f.readlines()
print(res)
强调:
f.read()与f.readlines()都是将内容一次性读入内存，如果内容过大会导致内存溢出，若还想将内容全读入内存，则必须分多次读入
8.2 写操作
f.writelines()：
with open('h.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
# f.write('1111
222
3333
')
# 针对写操作,需要自己写换行符
# l=['11111
','2222','3333',4444]
#b模式写不能把str和int格式的内容直接写入文件，会报错
#TypeError: write() argument must be str, not int
l=['11111
','2222
','3333
']
# for line in l:
# f.write(line)
f.writelines(l)# 把每行内容加上换行符为元素组成列表，实现分行写入
补充1：如果是纯英文字符，可以直接加前缀b得到bytes类型
补充2：'上'.encode('utf-8') 等同于bytes('上',encoding='utf-8')
#三种方式相同
l = [
b'1111aaa1
',
b'222bb2',
b'33eee33'
]
l = [
'上啊'.encode('utf-8'),
'冲呀'.encode('utf-8'),
'小垃圾们'.encode('utf-8'),
]
l = [
bytes('上啊',encoding='utf-8'),
bytes('冲呀',encoding='utf-8'),
bytes('小垃圾们',encoding='utf-8'),
]
f.writelines(l)
flush():立刻存入
with open('h.txt', mode='wt',encoding='utf-8') as f:
f.write('哈')
f.flush()
#对于内存而言,本身会尽量减少i/o操作次数,所以对于需要写入硬盘中的内容,有时不会立马存入,而是等攒到一定的数量的数据后在执行
#而flush会立马执行写入硬盘的操作,正常情况下,没有必要
其他操作
with open(r'l.txt', mode='wt', encoding='utf-8')as f:
print(f.readable()) # 是否可读
print(f.writable()) # 是否写
print(f.encoding) # 使用何种编码，此处为 utf-8
print(f.name) # 文件名，l.txt
print(f.closed) # 文件是否关闭，
9.文件高级操作之指针移动
9.1、指针移动单位：
- 大部分情况下指针移动都是以Bytes为单位。
- 只有在t模式下的read(n),n代表的是字符个数。
9.2、tell()：
获取文件指针当前位置并返回。
9.3、seek()：
seek功能分0/1/2三种模式，
分别代表指针的起始位置为，开头/当前位置/末尾。
只有0模式可以在t模式下使用。其他模式只支持b模式。
模式0:
#参照物是文件开头位置
f.seek(9,0)
f.seek(3,0) # 3
模式1:
#参照物是当前指针所在位置
f.seek(9,1)
f.seek(3,1) # 12
模式2:
#参照物是文件末尾位置，应该倒着移动
f.seek(-9,2) # 3
f.seek(-3,2) # 9
9.4 seek()的运用
import time
with open('access.log', mode='rb') as f:
# 1、将指针跳到文件末尾
# f.read() # 错误
f.seek(0,2)
while True:
line=f.readline()
if len(line) == 0:
time.sleep(0.3)
else:
print(line.decode('utf-8'),end='')
#追加内容
with open('access.log', mode='at', encoding='utf-8') as f:
f.write('20200311111112 yyy转账200w
')
10. 文件修改的两种方式
1 方式一：文本编辑
实现思路
将文件内容发一次性全部读入内存,然后在内存中修改完毕后再覆盖写回原文件
优点
在文件修改过程中同一份数据只有一份
缺点
会过多地占用内存
with open('c.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
res=f.read()
data=res.replace('alex','dsb')
print(data)
with open('c.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f1:
f1.write(data)
2 方式二
实现思路
以读的方式打开原文件,以写的方式打开一个临时文件,一行行读取原文件内容,修改完后写入临时文件...,删掉原文件,将临时文件重命名原文件名
优点
不会占用过多的内存
缺点
在文件修改过程中同一份数据存了两份
import os
with open('c.txt', mode='rt', encoding='utf-8') as f,
open('.c.txt.swap', mode='wt', encoding='utf-8') as f1:
for line in f:
f1.write(line.replace('alex', 'dsb'))
os.remove('c.txt')
os.rename('.c.txt.swap', 'c.txt')