一、字符编码
1. 计算机系统分为三层：
应用软件
操作系统
硬件
2.
文本编辑器读一个文件的三个过程：
1. 先启动文本编辑器
2. 文件编辑器会将文件内容读入内存
3. 将读入内存的内容显示到屏幕上
Cpython解释器执行一个py文件的三个过程：
1. 先启动python解释器
2. python解释器会将py文件的内容当中普通的文本内容读入内存
3. 开始解释执行刚刚读入内存的代码，识别python
3. 字符编码
字符编码指的是字符转换成/编码成数字
编码的过程一定要遵循一个标准，该标准称之为字符编码表
字符--------编码--------》数字
字符《--------解码--------数字
1. ASCII表：只能识别英文字符，用8bit对应一个英文字符
1个英文字符====>1Bytes
2. GBK表：可以识别中文字符、英文字符，用8bit对应一个英文字符，用16个bit对应一个中文字符
1个英文字符====>1Bytes
1个中文字符====>2Bytes
3. unicode(内存中默认使用该编码)：用2Bytes表示一个字符
1. 可以识别万国字符
2. 与各种字符编码的二进制数字都有对应关系
4. utf-8全称Unicode Transformation Format：
1个英文字符====>1Bytes
1个中文字符====>3Bytes
结论：
1、 编码与解码
字符--------编码--------》数字
字符《--------解码--------数字
unicode二进制========编码========》utf-8二进制
unicode二进制《=======解码=========utf-8二进制
2. 内存中固定使用unicode编码，我们可以改变的是数据由内存刷到硬盘时采用的编码（应该采用utf-8）
unicode的特点：
1. 可以识别万国字符
2. 与各种字符编码的二进制数字都有对应关系
3. 解决乱码问题的核心：
1. 字符当初以什么编码存的，就应该以什么编码去读
2. 保证运行python程序的前两个阶段不乱码的解决方案：添加文件头
在文件首行添加#coding：文件当初存的字符编码
4. python解释器默认的编码
python3：默认utf-8
python2：默认ASCII
5.
python3的字符串类型在内存中存成unicode格式的二进制
二、文件
1、什么是文件
文件是操作系统为应用程序或者用户提供一种操作硬盘的虚拟单位
强调：
文件是操作系统提供的虚拟单位
应用程序或者用户对文件的读写操作其实都是向操作系统发送指令
2、为何要用文件
文件对应的硬盘空间，如果需要考虑永久保存数据那必须使用文件
3、如何用文件
路径
绝对路径：c:ac、d.txt（Windows）
/a/b/c/d.tx（Linux）
相对路径：相对于当前执行文件所在文件夹
/a/b/c/d.txt
1、打开文件
f=open（'a.txt',mode='r'，mode='rt'，encoding=‘utf-8） #应用程序开辟一块应用程序的内存空间
print(f)
2、读写文件
读：
f.read() #像操作系统发送指令，从硬盘读取数据到应用程序的内存
f.write()
f.readline() #一行行读
for line in f:
print(line)
f.readlines #全部读，列表形式
f.readable() #True False
写：
f.write() #
f.writelines()
3、关闭文件
f.close() #像操作系统发送指令，让操作系统回收打开的文件，回收操作系统资源
rt模式：读文件时，文件存的用什么编码，就用什么编码去读
应用程序（占用资源，应用程序自动回收）-------------->操作系统（占用资源，f.close()回收）-------------->系统硬盘
应用程序（开辟一块应用程序的内存空间）向操作系统发送指令（开辟一块操作系统空间），从硬盘读取数据到应用程序的内存，读完就f.close(),操作系统资源被回收；应用程序的内存是pycharm自动回收
上下文管理
with open('a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
data=f.read()
print(data)
4、文件的打开模式
#控制文件操作的模式
r（默认rt）：只读模式，以该模式打开文件，当文件不存在时，报错；当文件存在时，文件指针在文件开头
w:
a:
#控制文件操作内容的模式（不能单独使用，必须与r、w、a连用）
t（默认）：文本模式，无论读写都是以字符为单位的，只能操作文本文件，必须指定encoding参数
b：二进制模式，无论读写都是bytes为单位的，能操作所有文件，一定不能指定encoding
5、文件的写入模式
w:只写模式，以该模式打开文件，当文件不存在时创建一个空文档；当文件存在时清空文件内容，文件指针在文件开头
在打开了文件不关闭的情况下，连续的写入，新写的内容总是跟在老内容之后
f.write('哈哈哈 ')
f.write('小仙女 ')
l=['111 ','222 ','333 ']
for line in lines:
f.write(line)
f.writelines(lines)
f.write('aaa bbb ccc ')
a：只追加写模式，以该模式打开文件，当文件不存在时创建一个空文档；当文件存在时不清空文件内容，文件指针跳到文件末尾
with open('a.txt',mode='at',encoding='utf-8') as f:
f.write('接口方面和方法 ')
f.write('hfffjrglle ')
f.writelines([1,2,3])
with open('a.txt',mode='rb') as f:
data=f.read()
print(data,type(data))
6、拷贝文件小程序
with open(‘01.mp4’，mode='rb') as read_f:
open(r'D:\1111.mp4',mode='wb') as write_f:
data=read_f.read()
write_f.write(data)
7、文件修改的两种方式
方式一：
1、以读的方式打开源文件
2、将文件内容一次性全读入内存，在内存完成修改
3、以写的方式打开源文件，然后将修改后的结果一次性写入源文件
优点：在文件修改过程中硬盘只存在一份数据
缺点：浪费内存
with open('a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f1:
msg=f.read()
new_msg=msg.replace('你好'，'哈哈哈')
with open('a.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f2:
f2.write(new_msg)
方式二：
1、以读的方式打开源文件，以写的方式打开一个临时文件
2、读取源文件中的一行内容到内存中，将修改的结果写入临时文件，循环往复直到改完
3、删除源文件，将临时文件重命名为源文件名
优点：同一时间在内存中只有文件的一行内容，更节省内存
缺点：在文件修改过程中硬盘中存在两份数据
import os
with open('a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as read_f:
open('.a.txt.swap',mode='wt',encoding='utf-8') as write_f:
for line in read_f:
write_f.write(line.repalce('你好','哈哈哈'))
os.remove('a.txt')
os.rename('.a.txt.swap','a.txt')
了解：
+：不能单独使用，必须与rwa连用，r+ w+ a+
with open('a.txt','r+t',encoding='utf-8') as f:
print(f.readable())
print(f.writable())
data=f.readline()
print(data)
f.write('刘清蒸')
4、控制文件内指针移动
强调：只有t模式下read(n)，n代表字符个数，除此以外都是以字节为单位
with open('a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
res=f.read(4)
print(res)
with open('a.txt',mode='rb') as f:
res=f.read(3)
print(res.decode('utf-8'))
with open('a.txt',mode='at',encoding='utf-8') as f:
f.truncate(3)
f.seek()：指针移动是以字节为单位的
三种模式：只有0模式既可以在t下用也可以在b下用，而1、2两种模式只能在b模式下使用
0（默认的）：参照文件开头
with open('a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
f.seek(3,0)
print(f.tell())
print(f.read())
1： 参照指针当前所在的位置
with open('a.txt',mode='rb') as f:
f.read(2)
f.seek(4,1)
print(f.tell())
print(f.read().decode('utf-8'))
2: 参照文件末尾
with open('a.txt',mode='rb') as f:
f.seek(-5,2)
print(f.tell())
print(f.read().decode('utf-8'))