文件处理

文件的来源

什么是文件
文件是操作系统提供给用户/应用程序的一种虚拟单位，该虚拟单位直接映射到硬盘空间。

处理文件
用户/应用程序直接操作文件（读/写）就被操作系统转换成具体的硬盘操作，从而实现用户/应用程序将内存中的数据永久保存在硬盘中。

python处理文件的三个步骤

1. 打开文件，得到文件句柄并赋值给一个变量
   f=open('test.txt','r',encoding='utf-8')
2. 通过句柄（f）对文件进行操作
   data=f.read()
3. 关闭文件
   f.close()
   f=open('test.txt','r',encoding='utf-8')过程分析
   _.由应用程序向操作系统发起系统调用open()
   _.操作系统打开该文件，并返回一个文件句柄给应用程序(python解释器)
   _.应用程序将文件句柄赋值给变量f

打开一个文件包含两部分资源：操作系统级打开的文件+应用程序获得的句柄变量。在操作完一个文件时，必须把与该文件的这两部分资源全部回收，为了防止忘记回收，python引入了上下文管理机制。with open()语句会自动帮你回收资源
打开文件时因为只能由操作系统操作，所以打开文件的默认编码会是操作系统的编码，在windows下是gbk，在linux中是utf-8，所以为了不乱码，文件以什么编码存储的，那么就用什么编码打开。

文件操作rtb模式

python处理文件分为两种，分别为打开模式和操作文件内容模式，打开模式默认为r

文件打开模式

以r模式打开文件

with open(r'test.txt',mode='r',encoding='utf-8') as read_f:
    f.read()
    f.readline()
    f.readlines()
    f.readable()

当以r模式打开文件时，获得的文件句柄主要有四个方法。

1. f.read()
   读取所有内容，光标移动到文件末尾
2. f.readline
   读取一行内容，光标移动到第二行行首位置
3. f.readlines()
   读取每一行内容，存放在列表中
4. f.readable()
   判断文件是否可读
   以w模式打开文件

with open(r'test.txt',mode='w',encoding='utf-8') as f:
    f.write()
    f.writelines()
    f.writeable()

当以w模式打开文件时，获得的文件句柄主要有三个方法。

1. f.write()
   将内容写入文件
2. f.writelines()
   一次写入多行内容
3. f.writeable
   判断文件是否可写
   以a模式打开文件

with open('test.txt',mode='a',encoding='utf-8') as f:
    f.write()
    f.writelines()
1. `f.write()`
将内容追加到文件末尾
2. `f.writelines()`
将多行内容追加到文件末尾
# 操作文件内容的格式
## 打开文件的模式（默认为文本模式）
**r，只读模式【默认模式，文件必须存在，不存在则会抛出异常】**
**w，只写模式【不可读；不存在则创建新文件；存在则清空内容】**
**a，追加写模式【不可读；不存在则创建新文件；存在则只追加内容】**
## 对于非文本文件，我们只能用使用b模式，'b'表示以字节的方式操作（而所有文件都是以字节的形式存储的，使用'b'模式无需考虑文件的字符编码）
**注意：以b方式打开文件时，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**
## 其他模式
**"+" 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】**

# 文件内指针移动

## 一: read(3)：

　　1. 文件打开方式为文本模式时，代表读取3个字符

　　2. 文件打开方式为b模式时，代表读取3个字节

## 二: 其余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，但无论哪种模式，都是以bytes为单位移动的

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

# 文件的修改
**文件的数据是存放于硬盘上的，因而只存在覆盖、不存在修改这么一说，我们平时看到的修改文件，都是模拟出来的效果，原理是把硬盘中的文件读入内存，在内存中修改完后，覆盖原来的内容。具体的说有两种实现方式：**

## 方式一：
**将硬盘存放该文件的内容全部加载到内存，修改完毕后，再由内存覆盖到硬盘中**

import os

with open('test.txt') as read_f,open('.a.txt.swap','w') as write_f:
data=read_f.read() #全部读入内存,如果文件很大,会很卡
data=data.replace(') #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：
**将硬盘存放的文件一行一行读入到内存，修改完毕后就写入新文件，最后用新文件覆盖源文件**

import os
with open('test.txt') as read_f,open('.test.txt.swap','w') as write_f:
for line in read_f:
line = line.replace()
write_f.write(line)

os.remove('test.txt')
os.rename('.test.txt.swap','test.txt')