文件处理

一、什么是文件

操作系统提供给人操作硬盘的一个工具

二、为什么要用文件

因为人类和计算机要永久保存数据

三、怎么使用文件

3.1

# 1.打开文件，由应用程序向操作系统发起调用oprn(...),操作系统打开该文件，对应一块硬盘空间，并返回一个文件对象赋值给一个变量f
f = open('a.txt','r',encoding = 'utf-8') #默认打开模式就为r

#2.调用文件对象下的读/写方法，会被操作系统转换为读/写硬盘的操作
data = f.read()

#3.向操作系统发起关闭文件的请求，回收系统资源
f.close()

3.2 资源回收与with上下文管理
打开一个文件包含部分资源：应用程序的变量f和操作系统打开的文件。在操作完毕一个文件时，必须把与该文件的这两部分资源全部回收，回收方法为：

1.f.close() #回收操作系统打开的文件资源
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系统无法关闭，白白占用资源，
而python自动的垃圾回收机制决定我们无需考虑del f，这就要求我们，在操作完毕文件后，一定要记住f.close()，考虑到这一点，python提供了with关键字来帮我们管理上下文

#1. 在执行完子代码块后，with会自动执行f.close()
with open('a.txt','w') as f:
    pass
#2. 可用with同时打开多个文件，用逗号分隔开即可
with open('a.txt','r') as read_f,open('b.txt','w') as write_f:
    data = read_f.read()
    write_f.write(data)

3.3 指定操作文本文件的字符编码

f = open(...)是由操作系统打开文件，如果打开的是文本文件，会涉及到字符编码问题，如果没有为open指定编码，那么打开文本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。
这就用到了上节课将的字符编码的知识：若要保证不乱码，文件以什么方式存的，就要以书面方式打开。

f = open('a.txt','r',encoding='utf-8')

四、文件的操作模式

4.1 控制文件读写操作的模式

r(默认的)：只读
w：只写
a：只追加写

4.1.1案例一:r模式的使用

# r只读模式：在文件不存在时则报错，文件存在文件内指针直接跳到文件开头
with open('a.txt',mode='r',encoding='utf-8')as f:
    res = f.read()  #会将文件的内容由硬盘全部读入内存，赋值给res
    
# 小练习：实现用户认证功能
inp_name = input('请输入你的名字：').strip()
inp_pwd = input('请输入你的密码：').strip()
with open(r'db.txt'),mode='r',encoding='utf-8')as f:
    for line in f:
        # 请把用户输入的名字和密码与读出内容做比对
        u,p = line.strip('\n').split(:)
        if inp_name == u and inp_pwd == p:
            print('登陆成功')
            break
        else:
            print('账号名或密码错误')

4.1.2 案例二：w模式的使用

with open('b.txt',mode='w',encoding='utf-8')as f:
    f.write('你好\n')
    f.write('我好\n')
    f.write('大家好\n')
    f.write('111\n222\n333\n')
#强调：
# 1 在文件不关闭的情况下，连续的写入，后写的内容一定更在前写的内容的后面
# 2 如果重新以w模式打开文件，则会清空文件内容

4.1.3 案例三：a模式的使用

# a只追加写模式：在文件不存在时会创建空文档，文件存在会将文件指针直接移动到文件末尾
with open('c.txt',mode='a',encoding='utf-8') as f:
    f.write('4444\n')
    f.write('55555\n')
# 强调 w 模式和a 模式的异同：
# 1 相同点：在打开的文件不关闭的情况下，连续的写入，新写的内容总会跟在前写的内容之后
# 2 不同点：以a 模式重新打开文件，不会清空原文件内容，会将文件指针直接移动到文件末尾，新写的内容永远写在最后

# 小练习：实现注册功能：
name=input('username>>>:').strip()
pwd=input('password>>>:').strip()
with open('db1.txt',mode='a',encoding='utf-8')as f:
    info = '%s:%s\n' %(name,pwd)
    f.write(info)

4.2 控制文件读写内容的模式

大前提：tb模式均不能单独使用，必须与r/w/a之一结合使用
t（默认的）：文本模式
    1.读写文件都是以字符串为单位的
    2.只能针对文本文件
    3.必须是指定encoding参数
b：二进制模式
    1.读写文件都是bytes/二进制为单位的
    2.可以针对所有文件
    3.一定不能指定encoding参数

4.2.1案例一：t模式的使用

# t模式：如果我们指定的文件打开模式为r/w/a，其实默认就是rt/wt/at
with open('a.txt',mode='rt',encoding='utf-8')as f:
    res=f.read()
    print(type(res)) # 输出结果为：<class 'str'>
    
with open('a.txt',mode='wt',encoding='urf-8')as f:
    s = 'abc'
    f.write(s) #写入的也必须是字符串类型
    
#强调：t模式只能用于操作文本文件，无论读写，都应该以字符串为单位，而存取硬盘本质都是二进制的形式，当指定t模式时，内部帮我们做了编码与解码

4.2.2 案例二：b模式使用

# b 读写都是以二进制位为单位
with open('l.mp4',mode='rb')as f:
    data=f.read()
    print(type(data))  # 输出结果为：<class 'bytes>
    
with open('a.txt',mode='wb')as f:
    msg='你好'
    res=msg.encode('utf-8') # res为bytes类型
    f.write(res) # 在b模式下写入文件的只能是bytes类型

# 强调：b模式对比t模式
1、在操作纯文本文件方面t模式帮助我们省去了编码与解码的环节，b模式则需要手动编码与解码，所以此时t模式更为方便
2、针对非文本文件（如图片、视频、音频等）职能是用b模式

# 小练习：编写拷贝工具
src_file=input('源文件路径：').strip()
dst_file+input('目标文件路径：').strip()
with open(r'%s' %src_file,mode='rb') as read_f,open(r'%s' %dst_file,mode='wb') as write_f:
    for line in read_f:
    #print(line)
    write_f.write(line)

五、操作文件的方法

5.1