第十一篇：python之文件处理

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。

文件打开与关闭 -- open()函数

在python中，使用open函数，打开一个已经存在的文件，或者新建一个新文件。

函数语法 open(name[, mode[, buffering[,encoding]]]) 

name : 一个包含了你要访问的文件名称的字符串值(区分绝对路径和相对路径)。
mode : mode 决定了打开文件的模式：只读，写入，追加等。全部可取值见以下的彻底列表。这个参数是非强制的，默认文件访问模式为只读(r)。
encoding:是指明对文件编码，仅适用于文本文件。

 

newline=None：查看操做系统的换行符（window的是\r\n)，不管何种平台统一用\n便可

 

对于文件的操做结束以后，使用close()来关闭文件

 

#1. 打开文件，获得文件句柄并赋值给一个变量
f=open('./test.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()

 

with ... open与open的区别:

关键字with当再也不须要访问文件后将其关闭。这可以让Python去肯定：你只管打开文件，并在须要时使用它，Python自会在合适的时候自动将其关闭。若是调用open()和close()来打开和关闭文件,一旦程序存在bug，致使close()语句未执行，文件将不会关闭，一直占用内存资源。

with open('./test.txt','r') as f:
    print(f.read())

f=open('test.txt','r')的过程分析

一、由应用程序（python）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。

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，可是不少同窗仍是会很不要脸地忘记f.close(),对于这些不长脑子的同窗，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)

强调第二点：
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')

文件访问模式

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，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（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）

操做文件的方法

 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

文件修改

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') 

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')