python之文件处理

一.文件操作介绍:

  文件就是操作系统提供给应用程序来操作硬盘虚拟概念,用户或用程序通过操作文件,可以将自己的数据永久的保存下来.

操作文件的流程:

#1.打开文件,的到文件句柄并赋值给一个变量
f=open("a.txt",mode="r",encoding="utf-8")  #默认打开方式是r
#2.通过句柄对文件进行操作
   data=f.read() 
#3.关闭文件
   f.close()

打开的方式有:r,w,a,r+,w+,a+,rb,wb,ab,r+b,w+b,a+b,默认使用的是r(只读)模式

二.打开文件的模式与操作文件的方法

打开文件的模式
#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 , 只追加模式[不可读;不存在则创建;存在则之追加内容]

#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jpg格式/视频文件的avi格式)
rb
wb
ab

注意: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
"+"  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]

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

操作文件的方法

#1.需要重点掌握:
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

三.操作方法例题掌握

(一).只读操作(r,rb)

f = open("juan.txt",mode="r",encoding = "utf-8")
content = f.read()
print(content)
f.close

   需要注意encoding表示编码集,根据文件的实际保存编码进行获取,对于我们而言,更多的是utf-8

   

   rb读取出来的数据bytes类型,在rb模式下,不能选择encoding字符集,具体事例如下:

  f = open("你好.txt",mode="rb")
    content = f.read()
    print(content)
    f.close()
    结果为：
    b'hello world
xe7xaax97xe5x89x8dxe6x98x8exe6x9cx88xe5x85x89

'

    rb 的作用:在读取非文本文件的时候,比如读取MP3,图像,视频等信息的时候就需要用到rb,因为这种数据是没办法直接显示出来的,在后面我们文件上传下载的时候还会用到,还有我们看的直播,实际山都是这种数据.

相对路径和绝对路径:

   1.绝对路径:从磁盘目录开始一直到文件名 或者 从互联网上寻找一个路径

   2.相对路径:相对于当前程序所在的文件夹  ../指的是上一层文件夹

注意:使用相对路径较好,因为在我们把程序拷贝给别人使用的时候,直接把项目拷贝就能运行,但是如果用绝对路径,那还需要拷贝外部的文件.

读取文件的方法:read(),read(n),readline(),readines(),还有for循环读取.

1.read()将文件中的内容全部都取出来,缺点:占内存,如果文件过大,容易导致内存崩溃.

        f = open("juan.txt",mode="r",encoding="utf-8")
        content = f.rend()
        print(content)
        f.close()

2.read(n)读取n个字符,需要注意的是:如果再次读取,那么会在当前位置继续去读而不是从头读,如果使用的是rb模式.则读取出来的是n个字节.实例

  f = open("你好.txt",mode="r",encoding="utf-8")
    content = f.read(3)   #读取出来3个字符
    print(content)  
    f.close()

    f = open("你好.txt",mode="rb")
    content = f.read(3)   # 读取出来3个字节
    print(content)
    f.close()

    f = open("你好.txt",mode="r",encoding='utf-8')
    content1 = f.read(3)   # 读取出来3个字符
    content2 = f.read(3)   # 接着刚才的位置再读取3个字符
    print(content1)
    print(content2)
    f.close()

3.readline()一次读取一行数据,注意:readline()结尾,每次读取出来的数据都会有一个 ,所以,需要我们使用strip()方法去掉 或者空格.如下个例子:

    f = open("你好.txt",mode="r",encoding='utf-8')
    content1 = f.readline()
    content2 = f.readline()
    content3 = f.readline()
    print(content1)
    print(content2)
    print(content3)
    f.close()

4，readlines( )将每一行形成一个元素，放到一个列表中，然后将所有的内容都读取出来，所以，同理，也容易出现内存崩溃的问题，不推荐使用。具体如下示例：

  f = open("你好.txt",mode="r",encoding='utf-8')
    lst = f.readlines()
    print(lst)
    for line in lst:
        print(line.strip())
    f.close()

5，循环读取，这种方式是最好的，每次读取一行内容，不会产生内存溢出的问题。具体如下示例：

    f = open("你好.txt",mode="r",encoding="utf-8")
    for line in f:
        print(line.strip())

注意：读取完的文件句柄一定要关闭，即f.close()。

(二)、写模式（w，wb）

读的时候，如果所读取的文件不存在，则会报错；

写的时候注意，如果没有文件，则会创建文件，如果文件存在，则将文件中原来的内容删除，再写入新内容；

f = open("小娃娃",mode="w",encoding="utf-8")
    f.write()
    f.flush()   # 刷新，要养成好习惯
    f.close()

尝试读一读：

f = open("你好",mode="w",encoding="utf-8")
    f.write("hello world")
    f.read()  # 报错：not readable ，因为模式是w. 不可以执行读操作
    f.flush()
    f.close()

wb模式下，可以不指定打开文件的编码，但是在写文件的时候必须将字符串转化成utf-8的bytes数据。如下：

f = open("你好.txt",mode="wb")
    f.write("你是谁？".encode("utf-8"))
    f.flush()
    f.close()

(三)，追加（a，ab）

在追加模式下，我们写入的内容会追加在文件的结尾（默认不换行，换行需要手动控制，即 ），具体如下示例：

   f = open("你好.txt",mode="a",encoding="utf-8")
    f.write("你的最爱")
    f.flush()
    f.close()

(四)，读写模式（r+，r+b）

对于读写模式，必须是先读，因为默认光标是在开头的，准备读取的，当读完了之后再进行写入，我们以后使用频率最高的模式就是r+。

正确的操作是：

   f = open("你好.txt",mode="r+",encoding="utf-8")
    content = f.read()
    f.write("你的最爱?")
    print(content)
    f.flush()
    f.close()
    # 结果：正常的读取之后，写在结尾

错误的操作：

 f = open("你好.txt",mode="r+",encoding="utf-8")
    f.write("你的最爱")
    content = f.read()
    print(content)
    f.flush()
    f.close()
    # 结果：将开头的内容改写成了“我的最爱”，然后读取的是后面的内容

综上，所以记住：在r+模式下，必须是先读取，然后再写入。

深坑请注意：在r+模式下，如果读取了内容，不论读取内容多少，光标显示的是多少，再写入或者操作文件的时候都是在结尾进行的操作。

(五)，写读（w+，w+b）

先将所有的内容清空，然后写入，最后读取，但是读取的内容是空的，不常用。具体操作如下示例：

f = open("你好.txt",mode="w+",encoding="utf-8")
    f.write("哈哈")
    content = f.read()
    print(content)
    f.flush()
    f.close()

　　有人会说，先读不就好了么？错，在w+模式下，一开始读取不到数据，然后写的时候再将原来的内容清空，所以，很少用。

(六)，追加读（a+）

a+模式下，不论先读还是后读，都是读取不到数据的。

    f = open("你好.txt",mode="a+",encoding="utf-8")
    f.write("麻花藤")
    content = f.read()
    print(content)
    f.flush()
    f.close()

还有一些其他的带b的操作，在此就不一一举例了，就是把字符换成字节，仅此而已。

(七)，其他相关操作：seek(n)，tell( )，truncate( )

1 seek(n)，光标移动到n位置，注意：移动的单位是byte，所以如果是utf-8的中文部分要是3的倍数。

       通常我们使用seek都是移动到开头或者结尾。

       移动到开头：seek(0)

       移动到结尾：seek(0,2)

　　seek的第二个参数表示的是从哪个位置进行偏移，默认是0，表示开头，1表示当前位置，2表示结尾。

f = open("你好.txt",mode="r+",encoding="utf-8")
    f.seek(0)  # 光标移动到开头
    content = f.read()  # 读取内容，此时光标移动到结尾
    print(content)
    f.seek(0)  # 再次将光标移动到开头
    f.seek(0,2)  #将光标移动到结尾
    content2 = f.read()   # 读取内容，什么都读不到
    print(content2)

    f.seek(0)  # 光标移动到开头
    f.write("张国荣")  # 写入信息，此时光标在9，即中文3 bytes * 3个 = 9

    f.flush()
    f.close()

2 tell( )，使用tell( )可以帮我们获取到当前光标在什么位置。

 f = open("你好.txt",mode="r+",encoding="utf-8")
    f.seek(0)  # 光标移动到开头
    content = f.read()  # 读取内容，此时光标移动到结尾
    print(content)
    f.seek(0)  # 再次将光标移动到开头
    f.seek(0,2)  #将光标移动到结尾
    content2 = f.read()   # 读取内容，什么都读不到
    print(content2)

    f.seek(0)  # 光标移动到开头
    f.write("张国荣")  # 写入信息，此时光标在9，即中文3 bytes * 3个 = 9

    print(f.tell())  # 结果为：9   即光标位置是 9

    f.flush()
    f.close()

3 truncate( )，截断文件

f = open("你好.txt",mode="w",encoding="utf-8")
    f.write("哈哈")  # 写入3个字符
    f.seek(3)  # 光标移动到3，也就是两个字中间
    f.truncate()  # 删掉光标后面的所有内容
    f.close()
    
    f = open("你好.txt",mode="r+",encoding="utf-8")
    content = f.read(3)  # 读取12个字符
    f.seek(6)  # 光标从开始向右移动2个字符
    print(f.tell())
    f.truncate()  # 后面的所有内容全部都删掉
    print(content)
    f.flush()
    f.close()

　所以如果想做截断操作，记住了，要先挪动光标，挪动到你想要截断的位置，然后再进行截断，关于truncate(n)，如果给出了n，则从开头开始进行截断，如果不给n，则从当前位置截断， 后面的内容将会被删除。

(八)，修改文件以及另一种打开文件的方式

       文件修改：只能将文件中的内容读取到内存中，将信息修改完毕，然后将原文件删除，将新的文件的名字改成老文件的名字。

   # 文件修改
    import os
    with open("你好.txt",mode="r",encoding="utf-8") as f1,
        open("你好_new.txt",mode="w",encoding="utf-8") as f2:
        content = f1.read()
        new_content = content.replace("冰糖葫芦","大白梨")
        f2.write(new_content)
    os.remove("你好.txt")  # 删除原文件
    os.rename("你好_new.txt","你好.txt")   # 重命名新文件

弊端：一次将所有内容进行读取，内存溢出。解决方案：一行一行的读取和操作。具体操作如下示例：

 import os
    with open("你好.txt",mode="r",encoding="utf-8") as f1,
        open("你好_new.txt",mode="w",encoding="utf-8") as f2:
        for line in f1:
            new_line = line.replace("冰糖葫芦","大白梨")
            f2.write(new_line)
    os.remove("你好.txt")  # 删除原文件
    os.rename("你好_new.txt","你好.txt")   # 重命名新文件