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  • python基础-文件操作

      一、介绍 

      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,众所周知,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。

      有了文件的概念,我们无需再去考虑操作硬盘的细节,只需要关注操作文件的流程:

      #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  

    二、在python中
    1.打开文件,得到文件的一个句柄并赋值给一个变量:
      f = open('info.txt','r',encoding='utf-8') 默认打开模式r,执行模式是t、
     2.通过句柄对文件进行操作
      f.read()
     3.关闭资源
      f.close()
      
    三、f=open()的过程分析
     
     1.由应用程序向操作系统发起系统调用 open
     2.操作系统打开文件,并返回一个文件句柄给应用程序
     3.应用程序将文件句柄赋值给变量f

    四、强调

      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()

      虽然我这么说,但是很多同学还是会很不要脸地忘记f.close(),对于这些不长脑子的同学,我们推荐傻瓜式操作方式:使用with关键字来帮我们管理上下文
      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。

     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')

     五、文件的模式

      #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;不存在则创建;存在则清空内容】
      a, 之追加写模式【不可读;不存在则创建;存在则只追加内容】

      #2. 对于非文本文件,我们只能使用b模式,"b"表示以字节的方式操作

      (而所有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,写入时也需要提供字节类型,不能指定编码

      #3. 了解部分
      "+" 表示可以同时读写某个文件
      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;不存在则创建,存在则报错】
      x+ ,写读【可读,可写】
      xb


    六、文件的常用方法:
     

      #掌握
      f.read() #读取所有内容,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 222 ') #针对文本模式的写,需要自己写换行符
      f.write('1111 222 '.encode('utf-8')) #针对b模式的写,需要自己写换行符
      f.writelines(['333 ','444 ']) #文件模式
      f.writelines([bytes('333 ',encoding='utf-8'),'444 '.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 #如果文件打开模式为b,则没有该属性
      f.flush() #立刻将文件内容从内存刷到硬盘
      f.name

      七、文件内指针操作:

      f.seek()移动指针: 第一个参数:控制移动的单位,统一就是字节

                  第二个参数:控制移动的参照物。

               0:参照文件开头(默认)

               1:参照当前位置   只能用在b模式

               2:参照文件末尾   只能用在b模式

         注意:1个中文字符对应3个字节

            f.read() 在 t模式下  读的是字符个数

                 在   b模式下  读的是字节个数

            

          f.tell() 查询当前指针所在位置的字节个数, 以字节为单位

       f.turncate 从文件开头,截断n个字节后的数据,其余数据删除

            参数:所在第n个字节

     八、文件修改

      注意:硬盘没有改这一说,只有覆盖.内存可以修改

      文本编辑器之类的工具修改文件的原理:

       优点:在修改期间同一硬盘只有一个文件

       缺点:占用内存过高

        1.先将文件内容从硬盘全部读入到内存

        2.在内存中修改完毕

        3.将修改后的文件写回覆盖到内存

        

       

       一行一行的读,一行一行的改:

       优点:同一时刻在内存中只存在文件的一行内容

       缺点:在修改期间,硬盘上同一份数据保存两份

        1.以读的模式打开源文件,以写的模式打开另一个临时文件

        2.然后用for循环读取原文件一行行内容,每读一行则修改一行,将修改的结果写入临时文件,直到把源文件都遍历完

        3.删除原文件,将临时文件重命名为源文件

        

        
      
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