文件处理

1.文件操做

1.1介绍

计算机系统分为：计算机硬件，操做系统，应用程序三部分。

咱们用python或其余语言编写的应用程序若想要把数据永久保存下来，必需要保存于硬盘中，这就涉及到应用程序要操做硬件，众所周知，应用程序是没法直接操做硬件的，这就用到了操做系统。操做系统把复杂的硬件操做封装成简单的接口给用户/应用程序使用，其中文件就是操做系统提供给应用程序来操做硬盘虚拟概念，用户或应用程序经过操做文件，能够将本身的数据永久保存下来。

有了文件的概念，咱们无需再去考虑操做硬盘的细节，只须要关注操做文件的流程：

#1. 打开文件，获得文件句柄并赋值给一个变量
#2. 经过句柄对文件进行操做
#3. 关闭文件

1.2在python中

#1. 打开文件，获得文件句柄并赋值给一个变量
f=open('a.txt','r',encoding='utf-8') #默认打开模式就为r

#2. 经过句柄对文件进行操做
data=f.read()

#3. 关闭文件
f.close()　#回收操做系统的资源

1.3f=open('a.txt','r')的过程分析

#一、由应用程序向操做系统发起系统调用open(...)

#二、操做系统打开该文件，并返回一个文件句柄给应用程序

#三、应用程序将文件句柄赋值给变量f

1.4强调

#强调第一点：
打开一个文件包含两部分资源：操做系统级打开的文件+应用程序的变量。在操做完毕一个文件时，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：
一、f.close() #回收操做系统级打开的文件
二、del f #回收应用程序级的变量

其中del f必定要发生在f.close()以后，不然就会致使操做系统打开的文件尚未关闭，白白占用资源，
而python自动的垃圾回收机制决定了咱们无需考虑del f，这就要求咱们，在操做完毕文件后，必定要记住f.close()

虽然我这么说，可是仍是会忘记f.close(),咱们推荐傻瓜式操做方式：使用with关键字来帮咱们管理上下文
with open('a.txt','w') as f:
    pass
 
with open('a.txt','r') as read_f,open('b.txt','w') as write_f:
    data=read_f.read()
    write_f.write(data)

f=open(...)是由操做系统打开文件，那么若是咱们没有为open指定编码，那么打开文件的默认编码很明显是操做系统说了算了，操做系统会用本身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')

1.5python2中的file与open

#首先在python3中操做文件只有一种选择，那就是open()

#而在python2中则有两种方式：file()与open()
二者都可以打开文件，对文件进行操做，也具备类似的用法和参数，可是，这两种文件打开方式有本质的区别，file为文件类，用file()来打开文件，
至关于这是在构造文件类，而用open()打开文件，是用python的内建函数来操做，咱们通常使用open()打开文件进行操做，而用file当作一个类型，好比type(f) is file

2.打开文件的方式

文件句柄 = open('文件路径', '模式')

模式能够是如下方式以及他们之间的组合：

Character	Meaning
‘r'	open for reading (default)
‘w'	open for writing, truncating the file first
‘a'	open for writing, appending to the end of the file if it exists
‘b'	binary mode
‘t'	text mode (default)
‘+'	open a disk file for updating (reading and writing)
‘U'	universal newline mode (for backwards compatibility; should not be used in new code)

 

 

 

 

 

 

#1. 打开文件的模式有(默认为文本模式)：
r ，只读模式【默认模式，文件必须存在，不存在则抛出异常】
w，只写模式【不可读；不存在则建立；存在则清空内容】
a， 之追加写模式【不可读；不存在则建立；存在则只追加内容】

#2. 对于非文本文件，咱们只能使用b模式，"b"表示以字节的方式操做（而全部文件也都是以字节的形式存储的，使用这种模式无需考虑文本文件的字符编码、图片文件的jgp格式、视频文件的avi格式）
rb 
wb
ab
注：以b方式打开时，读取到的内容是字节类型，写入时也须要提供字节类型，不能指定编码

#3. 了解部分
"+" 表示能够同时读写某个文件
r+， 读写【可读，可写】
w+，写读【可读，可写】
a+， 写读【可读，可写】


x， 只写模式【不可读；不存在则建立，存在则报错】
x+ ，写读【可读，可写】
xb

　　

3.操做文件的方法

#掌握
f.read() #读取全部内容,光标移动到文件末尾
f.readline() #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

f.write('1111\n222\n') #针对文本模式的写,须要本身写换行符
f.write('1111\n222\n'.encode('utf-8')) #针对b模式的写,须要本身写换行符
f.writelines(['333\n','444\n']) #文件模式
f.writelines([bytes('333\n',encoding='utf-8'),'444\n'.encode('utf-8')]) #b模式

#了解
f.readable() #文件是否可读
f.writable() #文件是否可读
f.closed #文件是否关闭
f.encoding #若是文件打开模式为b,则没有该属性
f.flush() #马上将文件内容从内存刷到硬盘
f.name

练习，利用b模式，编写一个cp工具，要求以下：

　　1. 既能够拷贝文本又能够拷贝视频，图片等文件

　　2. 用户一旦参数错误，打印命令的正确使用方法，如usage: cp source_file target_file

　　提示：能够用import sys，而后用sys.argv获取脚本后面跟的参数

import sys
if len(sys.argv) != 3:
    print('usage: cp source_file target_file')
    sys.exit()

source_file,target_file=sys.argv[1],sys.argv[2]
with open(source_file,'rb') as read_f,open(target_file,'wb') as write_f:
    for line in read_f:
        write_f.write(line)
复制代码

4.

4.文件内光标移动

一: read(3)：

　　1. 文件打开方式为文本模式时，表明读取3个字符

　　2. 文件打开方式为b模式时，表明读取3个字节

二: 其他的文件内光标移动都是以字节为单位如seek，tell，truncate

注意：

　　1. seek有三种移动方式0，1，2，其中1和2必须在b模式下进行，但不管哪一种模式，都是以bytes为单位移动的

　　2. truncate是截断文件，因此文件的打开方式必须可写，可是不能用w或w+等方式打开，由于那样直接清空文件了，因此truncate要在r+或a或a+等模式下测试效果

import time
with open('test.txt','rb') as f:
    f.seek(0,2)
    while True:
        line=f.readline()
        if line:
            print(line.decode('utf-8'))
        else:
            time.sleep(0.2)

5文件的修改

文件的数据是存放于硬盘上的，于是只存在覆盖、不存在修改这么一说，咱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所有加载到内存，在内存中是能够修改的，修改完毕后，再由内存覆盖到硬盘（word，vim，nodpad++等编辑器）

import os

with open('a.txt') as read_f,open('.a.txt.swap','w') as write_f:
    data=read_f.read() #所有读入内存,若是文件很大,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') 
复制代码

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

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') 
复制代码

练习题：

1. 文件a.txt内容：每一行内容分别为商品名字，价钱，个数，求出本次购物花费的总钱数
apple 10 3
tesla 100000 1
mac 3000 2
lenovo 30000 3
chicken 10 3

2. 修改文件内容，把文件中的xiaoqiao都替换成qiaolu