python—文件处理

文件相关操作

计算机系统分为：计算机硬件，操作系统，应用程序三部分。

我们用python或其他语言编写的应用程序若想要把数据永久保存下来，必须要保存于硬盘中，这就涉及到应用程序要操作硬件，应用程序是无法直接操作硬件的，这就用到了操作系统。
操作系统把复杂的硬件操作封装成简单的接口给用户/应用程序使用，其中文件就是操作系统提供给应用程序来操作硬盘虚拟概念，用户或应用程序通过操作文件，可以将自己的数据永久保存下来。

 【注】

    # 在同一个文件夹下（‘zhouyuan’这个文件与‘文件处理.py'文件在同一处）直接可以open加文件名。【】

    #Windows操作系统是gbk编码，而pycharm是默认utf-8编码，open函数解锁当前操作系统的编码，gbk不能解码utf-8编码的文件。

    #在文件夹中编写文件pycharm是自动保存的。

    #对于文件是可以在建立文件是修改它的编码方式的，例如，在pycharm的右下角，默认的utf-8编码改成与Windows一致的gbk编码，就可以不用encoding='utf-8' 修改解码方式与pycharm一致了。

    #什么是句柄？类比于应用程序无法直接去操作硬盘上的数据，此时操作系统需要提供一个句柄，并复制给一个变量。

文件句柄 = open('文件路径', '模式')

    #关闭文件 f.close()

f=open('zhoutao'，encoding='utf-8')
data=f.read()
print(data)
f.close()

    #文件处理流程：

文件处理流程：
 1.打开文件，得到文件句柄并赋值给一个变量
 2. 通过句柄对文件进行操作
 3. 关闭文件

#资源回收：
打开一个文件包含两部分资源：操作系统级打开的文件+应用程序的变量。在操作完毕一个文件时，必须把与该文件的这两部分资源一个不落地回收，回收方法为：
1、f.close() #回收操作系统级打开的文件
2、del f #回收应用程序级的变量

其中del f一定要发生在f.close()之后，否则就会导致操作系统打开的文件还没有关闭，白白占用资源，
而python自动的垃圾回收机制决定了我们无需考虑del f，这就要求我们，在操作完毕文件后，一定要记住f.close()

f=open(...)是由操作系统打开文件，那么如果我们没有为open指定编码，那么打开文件的默认编码很明显是操作系统说了算了，操作系统会用自己的默认编码去打开文件，在windows下是gbk，在linux下是utf-8。
这就用到了上节课讲的字符编码的知识：若要保证不乱码，文件以什么方式存的，就要以什么方式打开。
f=open('a.txt','r',encoding='utf-8')

 【1】文件处理读操作 （read(),readline(),readable(),readlines()）

f=open('zhoutao'，‘r’)
# data=f.read()
# print(data)
print(f.readable())  #readable()是否可读，结果是True False
print(f.readline())   #readline()读取一行
print(f.readline())
print(f.readline())
f.close()
#结果：True
#        周涛
#        zhou
#        yuan

f=open('zhoutao')
data=f.read()
print(data)
print(f.readable()) 
print(f.readline())   #最后游标已经到了最后一行，再readline已经没有结果
f.close()
#结果：周涛
#    zhou
#    yuan
#    涛
#    True

f=open('zhoutao')
data=f.readlines()  #readlines()每行作为一个字符串放入列表中
print(data)
f.close()
#结果：['周涛
', 'zhou
', 'yuan
', '涛']

  【2】文件处理写操作（write(),writelines()）（标明是'w'写模式，如果原文件有内容则会清空原内容，如果原文件不存在则会自动新建一个文件）

f=open('zhouyuan','w',encoding='utf-8')
# f.read()
f.write('周圆最美
')
f.write('周涛最丑
')
f.writelines(['666
','888
','999
'])   #文件内容只能是字符串
f.close()
#结果：周圆最美
#     周涛最丑
#     666
#     888
#     999

   【3】‘a’追加模式（'a'直接追加到文件最后）

f=open('zhouyuan','a',encoding='utf-8')
f.write('写到文件最后')
#结果：周圆最美
#     周涛最丑
#     666
#     888
#     999
#     写到文件最后

   【4】with使文件打开自动关闭

with open('zhouyuan','w') as f:
    f.write('666
')
#结果：将‘zhouyuan’里面的内容改成了‘666’

   【5】文件的修改

文件的数据是存放于硬盘上的，因而只存在覆盖、不存在修改这么一说，我们平时看到的修改文件，都是模拟出来的效果，具体的说有两种实现方式：
方式一：将硬盘存放的该文件的内容全部加载到内存，在内存中是可以修改的，修改完毕后，再由内存覆盖到硬盘（word，vim，nodpad++等编辑器）
方式二：将硬盘存放的该文件的内容一行一行地读入内存，修改完毕就写入新文件，最后用新文件覆盖源文件

方法一：
import os

with open('a.txt') as read_f,open('.a.txt.swap','w') as write_f:
    data=read_f.read() #全部读入内存,如果文件很大,会很卡
    data=data.replace('alex','SB') #在内存中完成修改

    write_f.write(data) #一次性写入新文件

os.remove('a.txt')
os.rename('.a.txt.swap','a.txt')

方法二：
import os

with open('a.txt') as read_f,open('.a.txt.swap','w') as write_f:
    for line in read_f:
        line=line.replace('alex','SB')
        write_f.write(line)

os.remove('a.txt')
os.rename('.a.txt.swap','a.txt')

文件处理b模式

 【b方式不能指定编码，b表示原生二进制字节形式】

f=open('zhouyuan','rb')
data=f.read()
#‘字符串------encode-------bytes’
#bytes-------decode-------‘字符串’
print(data)
print(data.decode('utf-8'))
#结果：b'666
'  #【b表示原生二进制字节形式】
#        666

f=open('zhouyuan','wb')
f.write(bytes('你好漂亮
',encoding='utf-8'))    #字符串以utf-8编码成字节
f.write('周圆'.encode('utf-8'))
#结果：你好漂亮
#     周圆

f=open('zhouyuan','ab')
f.write('小仙女'.encode('utf-8'))
#结果：你好漂亮
#     周圆小仙女

文件操作其他方法

f=open('a.txt','w',encoding=' gbk')
f.write('nihao')
print(f.closed)   #判断文件是否关闭
print(f.encoding) #显示编码,显示打开的编码，与文件以什么编码存入无关
f.flush()  #自动保存，从内存中到硬盘。不需要人工保存
print(f.tell())  #显示光标位置在哪
#结果：False
#     gbk
#     5