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Python文件操作IO流
1、文件分为 文本文件t和二进制文件b，文本文件有统一编码，二进制文件一般只有0和1组成
2、文件的处理步骤：打开---操作---关闭
3、文件打开：
f = open(文件路径名,打开方式)
文件路径名有两种：绝对路径和相对路径，打开模式分如下几种类型：
遍历文件的方式：
文件的写入：
Python其实很简单 第十五章 文件操作
在各种变量中保存的数据都是临时的，随着程序运行结束都会丢失。要做到数据长期有效，必须建立在磁盘中建立文件，将数据输入到文件中并保存。需要获取数据时需要打开文件读取。
而我们自己建立的程序都是应用程序，从本质上讲，应用程序是无法直接操作计算机的硬件的，譬如读写磁盘中文件，这就需要调用操作系统中的相应命令。接下来我们使用的Python内置函数open()、write()都是通过调用操作系统的相关命令才实现文件读写的，至于其中的细节，我们就不需要考虑了。
15.1创建和打开文件
在Python 中创建或打开文件，实际上是建立一个对象，该对象通过调用内置的open()函数创建或打开一个文件。
语法：
file object = open(filename [, mode][, buffering])
参数说明如下：
filename：file_name变量是一个包含了你要访问的文件名称的字符串值；
mode：mode决定了打开文件的模式：只读，写入，追加等。所有可取值见如下的完全列表。这个参数是非强制的，默认文件访问模式为只读(r)。
Buffering：如果buffering的值被设为0，就不会有寄存；如果buffering的值取1，访问文件时会寄存行；如果将buffering的值设为大于1的整数，表明了这就是的寄存区的缓冲大小；如果取负值，寄存区的缓冲大小则为系统默认。
mode参数的参数值及说明
对于其中最难区别的r、r+、w、w+、a、a+几个参数的区别总结如下，要特别注意指针的位置：
下面举例说明open( )函数的使用方法。
例1：
file=open('1.py')
如果文件“1.py”存在，则可以打开此文件；如果文件“1.py”不存在，则会出现如下提示：
Traceback (most recent call last):
File " ", line 1, in
file=open('1.py')
FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '1.py'
例2：
file=open('4.py',’a+’)
虽然文件“4.py”不存在，但运行并未出现错误，参见上表，“a+”的含义是以读写模式打开文件，如果该文件已经存在，新内容将以追加方式写入；如果该文件不存在，则新建文件用于写入。查看文件夹，发现已经生成了一个新的文件4.py。
例3：
file=open('python.png','rb')
print(file)
运行结果：
这就是说，虽然Python可以打开一个图片格式的文件，但print()并不能将其输出，还需要第三方库中模块的相应方法去处理，如PIL中的open()f方法。
例4：
file = open("f.txt", "w",encoding='utf-8')
# 以只写模式打开文件f.txt，编码方式为utf-8
print( "文件名: ", file.name) # 输出文件名
print( "是否已关闭 : ", file.closed) # 文件是否打开
print( "访问模式 : ", file.mode) # 文件访问模式
运行结果：
文件名: f.txt
是否已关闭 : False
访问模式 : w
例5：
15.2关闭文件
打开文件使用后要及时关闭，以免造成不必要的破坏，同时也可以释放内存。在Python中使用close()方法可以关闭文件。
语法格式：
file.close()
其中，file为文件对象。
15.3 with语句
with 语句适用于对资源进行访问的场合，确保不管使用过程中是否发生异常都会执行必要的“清理”操作，释放资源，比如文件使用后自动关闭、线程中锁的自动获取和释放等。
with语句的语法格式如下：
with expression as target:
with-body
其中，expression用于指定一个表达式，譬如打开文件的open()函数。target用于指定一个变量，并且将expression的结果保存到该变量中，譬如文件对象file。with-body用于指定with语句体，譬如一些文件操作的相关语句，如果没有要执行的语句体，则直接用pass语句代替。
假设python当前目录下存在一个test.txt文件，其内容如下：
Python是一种解释型语言： 这意味着开发过程中没有了编译这个环节。类似于PHP和Perl语言。
Python是交互式语言： 这意味着，您可以在一个 Python 提示符 后直接执行代码。
Python是面向对象语言: 这意味着Python支持面向对象的风格或代码封装在对象的编程技术。
Python是初学者的语言：Python 对初级程序员而言，是一种伟大的语言，它支持广泛的应用程序开发。
举例如下：
with open('test.txt','r',encoding='utf-8') as file:
line=file.readline() # readline()方法可以读取文件一行数据，接下来就会讲到。
print(line)
运行结果如下：
Python是一种解释型语言： 这意味着开发过程中没有了编译这个环节。类似于PHP和Perl语言。
而此时，我们给该段代码with语句之外再增加一个读取文件的语句，代码如下：
with open('test.txt','r',encoding='utf-8') as file:
line=file.readline()
print(line)
line2=file.readline()
print(line2)
发现出现了如下错误提示：
Traceback (most recent call last):
File "C:/Users/zym/AppData/Local/Programs/Python/Python39/3.py", line 5, in
line2=file.readline()
ValueError: I/O operation on closed file.
意思是要读取的文件已经被关闭了。
由此可知，当with语句运行结束后，被打开的test.txt文件就自动关闭了。
15.4读取文件
在Python 中读取文件的方法有：
1、读取指定个数的字符
格式如下：
File.read([size])
其中，file为打开的文件对象。size为可选参数，可以指定要读取的字符个数，省缺表示读取所有内容。
在调用read()方法读取文件内容时，文件必须是以r（只读）或者r+(读写）方式打开。
如：
with open('test.txt','r',encoding='utf-8') as file:
txt=file.read() （或txt=file.read(10)）
print(txt)
将读取、输出test.txt文件的全部内容（或前10个字符）。
2、移动文件的指针
对于刚打开的文件，文件指针总是指向文件头的。也可以通过seek()方法将文件的指针移动到新的位置。
格式如下：
file.seek(offset[,whence])
其中，file表示已经打开的文件对象；offset用于指定移动的字符个数；whence表示从哪个位置起始计算个数，其值为0表示从文件头开始计算，其值为1表示从当前位置开始计算，其值为2表示从文件尾开始计算，默认值为0。
例如：
with open('test.txt','r',encoding='utf-8') as file:
string=file.read(9)
print('取9个字符： '+string)
file.seek(2) #指针从文件头开始移动2个字符
string=file.read(9) #从当前位置读取10个字符
输出结果：
取9个字符：
Python是一种
取9个字符：
thon是一种解释
而下面的代码会抛出错误：
with open('test.txt','r',encoding='utf-8') as file:
file.seek(2,1) #指针从当前位置开始移动2个字符
string=file.read(10) #从当前位置读取10个字符
print('取10个字符： '+string)
错误提示为：
Traceback (most recent call last):
File "C:UserszymAppDataLocalProgramsPythonPython393.py", line 7, in
file.seek(2,1) #指针从当前位置开始移动2个字符
io.UnsupportedOperation: can't do nonzero cur-relative seeks
原因在于，必须使用b模式（即rb）打开文件，才能使用whence参数。但是，b模式（二进制）不适合文本文件。对于test.txt这样的文本文件，为了解决通过改变指针读取任意位置字符，可以采用加一个位置变量的方法来存储指针的值。
例如：
with open('test.txt','r',encoding='utf-8') as file:
#utf-8汉字与英文字符都占一个字符
string='' #设置一个空字符串
pointer=0 #当前指针为0
str1=file.read(6) #读取6个字符
pointer+=6 #指针变量后移6个字符
string+=str1 #string用来存放已读取的字符
print('取6个字符： ',str1)
file.seek(pointer) #指针从文件头开始移动2个字符
str1=file.read(8) #从当前位置读取10个字符
pointer+=8 #指针跳过已读取的字符
string+=str1
print('再取8个字符： ',str1)
print('所有读取的字符： ',string)
print('当前指针所处的位置： ',pointer)
str1=file.read(1)
print('当前指针所处的字符： ',str1)
运行结果如下：
取6个字符：
Python
再取8个字符：
是一种解释型语言
所有读取的字符：
Python是一种解释型语言
当前指针所处的位置：
14
当前指针所处的字符：
：
3、读取一行数据readline()方法
语法格式：
file.readline()
例：
with open('test.txt','r',encoding='utf-8') as f:
string=f.read(1) # 读取文件的第一个字符
if string != '': # 防止文件为空文件
lineno=0
while True:
line=f.readline()
if line != '':
lineno+=1
print('第'+str(lineno)+'行：'+line,end='')
# 因为每行都有自带的分行符，print()语句不允许换行
else:
break # 出现空行时停止读取
else:
print('要读取的文件为空文件！')
运行结果：
第1行：ython是一种解释型语言： 这意味着开发过程中没有了编译这个环节。类似于PHP和Perl语言。
第2行：Python是交互式语言： 这意味着，您可以在一个 Python 提示符 后直接执行代码。
第3行：Python是面向对象语言: 这意味着Python支持面向对象的风格或代码封装在对象的编程技术。
第4行：Python是初学者的语言：Python 对初级程序员而言，是一种伟大的语言，它支持广泛的应用程序开发。
4、读取全部行命令readlines()方法
语法格式：
File.readlines()
该方法与read()方法一样，在调用read()方法读取文件内容时，文件必须是以r（只读）或者r+(读写）方式打开。
例：
with open('test.txt','r',encoding='utf-8') as f:
txt=f.readlines()
print(txt)
运行结果：
['Python是一种解释型语言： 这意味着开发过程中没有了编译这个环节。类似于PHP和Perl语言。 ', 'Python是交互式语言： 这意味着，您可以在一个 Python 提示符 后直接执行代码。 ', 'Python是面向对象语言: 这意味着Python支持面向对象的风格或代码封装在对象的编程技术。 ', 'Python是初学者的语言：Python 对初级程序员而言，是一种伟大的语言，它支持广泛的应用程序开发。 ']
从上面的运行结果可以看出，readlines()方法的返回值为一个字符串列表。所以，也可以以读取列表元素的方法输出。如下所示：
with open('test.txt','r',encoding='utf-8') as f:
txt=f.readlines()
for line in txt:
print(line,end='')
运行结果：
Python是一种解释型语言： 这意味着开发过程中没有了编译这个环节。类似于PHP和Perl语言。
Python是交互式语言： 这意味着，您可以在一个 Python 提示符 后直接执行代码。
Python是面向对象语言: 这意味着Python支持面向对象的风格或代码封装在对象的编程技术。
Python是初学者的语言：Python 对初级程序员而言，是一种伟大的语言，它支持广泛的应用程序开发。
15.5 写入文件内容
语法格式如下：
file.write(string)
其中，file为打开的文件对象，string为要写入的字符串。
写入文件内容时，文件必须以w（可写）或a（追加）模式打开。否则，会抛出如下异常提示：
Traceback (most recent call last):
File "C:UsersAdministratorAppDataLocalProgramsPythonPython383.py", line 2, in
f.write('人生苦短，我用Python！')
io.UnsupportedOperation: not writable
关于write()方法的用法举例如下：
with open('test.txt','a',encoding='utf-8') as f:
f.write('人生苦短，我用Python！')
with open('test.txt','r',encoding='utf-8') as f:
txt=f.read()
print(txt)
运行结果：
Python是一种解释型语言： 这意味着开发过程中没有了编译这个环节。类似于PHP和Perl语言。
Python是交互式语言： 这意味着，您可以在一个 Python 提示符 后直接执行代码。
Python是面向对象语言: 这意味着Python支持面向对象的风格或代码封装在对象的编程技术。
Python是初学者的语言：Python 对初级程序员而言，是一种伟大的语言，它支持广泛的应用程序开发。
人生苦短，我用Python！
可以看出，由于文件的打开方式为a模式（追加模式），写入的内容被写入到文件的末尾。
在Python中，文件操作方法里没有类似于字符串内的计算长度、查找、替换、截取、分隔等方法，为什么没有？原因可能是文件的类型太复杂，譬如说二进制文件，上述操作的意义不大。如果仅仅要对文本文件进行上述操作，完全可以先把文件的内容读取到字符串中，再用相应的字符串函数或方法去操作就可以了。譬如，要将test.txt文件中的字符串‘Python’替换为’PHP’，则可以用如下代码完成：
txt1=''
with open('test.txt','r',encoding='utf-8') as f:
txt1=f.read() #先将文件内容存入字符串txt1中
txt2=txt1.replace('Python','PHP') #将txt1中的'Python'替换为'PHP'，并存入txt2
with open('test.txt','w',encoding='utf-8') as f:
f.write(txt2) #将字符串txt2的内容写回到文件中
这里之所以分两步打开文件（第一次为r模式，第二次为w模式），而没有采用一次读写（r+、w+方式），因为那样比较容易出错。实践证明，将文件的读操作和写操作分开其实是非常正确的选择。
Python基础之:Python中的IO
IO就是输入和输出，任何一个程序如果和外部希望有交互的话，都需要使用到IO。相对于java而言，Python中的IO更加的简单，易用。
本文将会详细介绍Python中的IO操作。
linux中有三种标准输入输出，分别是STDIN，STDOUT，
STDERR，对应的数字是0，1，2。
STDIN是标准输入，默认从键盘读取信息；
STDOUT是标准输出，默认将输出结果输出至终端；
STDERR是标准错误，默认将输出结果输出至终端。
我们常用的 21，指将标准输出、标准错误指定为同一输出路径 。
python中，我们可以使用print方法来输出信息。\
我们看下print函数的定义：
print函数将 objects 打印到 file 指定的文本流，以 sep 分隔并在末尾加上 end。 sep, end, file 和 flush 如果存在，那么必须以关键字参数的形式给出。
所有非关键字参数都会被转换为字符串，并会被写入到流，以 sep 分割，并在末尾加上 end。 sep 和 end 都必须为字符串；它们也可以为 None，这意味着使用默认值。 如果没有给出 objects，则 print() 将只写入 end。
file 参数必须是一个具有 write(string) 方法的对象；如果参数不存在或为 None，则将使用 sys.stdout。 由于要打印的参数会被转换为文本字符串，因此 print()不能用于二进制模式的文件对象。 对于这些对象，可以使用 file.write(...)。
输出是否被缓存通常决定于 file，但如果 flush 关键字参数为真值，输出流会被强制刷新。
可以看到print的输出格式还是比较简单的。我们接下来看一下怎么丰富输出的格式。
如果想要格式化字符串，可以在字符串的开始引号之前加上 f 或 F。
这样的话，我们可以直接在字符串中引入变量值，只需要把变量放在 { 和 } 中间即可。
除了在{ }中放入Python变量之外，还可以在其中放入函数：
在 ':' 后传递一个整数可以让该字段成为最小字符宽度。方便列对齐:
{ }中的变量后面还可以跟着转值符号：'!a' 表示应用 ascii() ，'!s' 表示应用 str()，还有 '!r' 表示应用 repr()：
除此之外，str本身自带一个功能强大的format 函数：
调用此方法的字符串可以包含字符串字面值或者以花括号 {} 括起来的替换域，每个替换域可以包含一个位置参数的数字索引，或者一个关键字参数的名称。 返回的字符串副本中每个替换域都会被替换为对应参数的字符串值。
再看一个使用索引的例子：
看一个关键字的例子：
再看一个组合的例子：
还有非常复杂的组合的例子：
或者使用 '**' 符号将 table 作为关键字参数传递：
还可以使用n类型 '{:n}' 来格式化数字：
如果我们只是想要将Python对象转换为字符串，那么可以使用repr()或者str(), str() 函数是用于返回人类可读的值的表示，而 repr()是用于生成解释器可读的表示。
举个例子：
str对象还提供了一些对字符串进行手动格式化的方法：
字符串对象的 str.rjust()方法通过在左侧填充空格来对给定宽度的字段中的字符串进行右对齐。类似的方法还有 str.ljust()和 str.center()。
如果输入的字符串太长，它们不会截断字符串，而是原样返回。
如果想保证字符串的长度，则可以使用切片： x.ljust(n)[:n] 。
还可以使用str.zfill()来用0填充字符串：
% 也可以用来格式化字符串，给定 'string' % values，则 string 中的 % 实例会以零个或多个 values 元素替换。 此操作通常被称为字符串插值。
python中文件读取非常简单，使用open()方法即可。
open()会返回一个文件对象。我们看一下它的定义：
第一个参数是文件名。
第二个参数是文件打开的模式，可用的模式有：
默认模式为 'r' 。
看一个open文件的例子：
文件打开了，自然需要被关闭，所以我们需要显示调用 f.close() 方法：
有没有类似java中的try with resource的自动关闭文件的功能呢？
我们可以使用with，这样文件在使用完毕之后，会自动被关闭，非常的好用。
文件被关闭之后，如果想要再次读取，就会报错：
获取到文件对象之后，我们就可以调用文件中的方法了。
f.read(size) 会读取一些数据并将其作为字符串（在文本模式下）或字节串对象（在二进制模式下）返回。
size 是一个可选的数值参数。 当 size 被省略或者为负数时，将读取并返回整个文件的内容；当取其他值时，将读取并返回至多 size 个字符（在文本模式下）或 size 个字节（在二进制模式下）。 如果已到达文件末尾，f.read() 将返回一个空字符串 ('')。
f.readline() 从文件中读取一行；换行符（\n）留在字符串的末尾，如果文件不以换行符结尾，则在文件的最后一行省略。如果 f.readline() 返回一个空的字符串，则表示已经到达了文件末尾，而空行使用 '\n' 表示，该字符串只包含一个换行符。
还有一种更加简单的读取方法，就是从文件中遍历：
如果你想以列表的形式读取文件中的所有行，你也可以使用 list(f) 或 f.readlines()。
f.write(string) 会把 string 的内容写入到文件中，并返回写入的字符数。
如果是在文本模式下，那么在写入文件之前，需要把对象转换成为文本形式，我们可以使用str()来进行转换。
使用f.seek(offset, whence)可以定位文件指针的位置，然后后续会从该位置开始进行读取操作。
whence 的 0 值表示从文件开头起算，1 表示使用当前文件位置，2 表示使用文件末尾作为参考点。 whence 如果省略则默认值为 0，即使用文件开头作为参考点。
JSON是一个很方便进行信息交流的文件格式。我们看下怎么使用JSON来将对象转换为字符串：
dumps是将对象转换为json str。 json还有一个dump方法，可以直接将对象存入到文件中。
要从文件中解析出json字符串，可以使用load：
JSON 中的键-值对中的键永远是 str类型的。当一个对象被转化为 JSON 时，字典中所有的键都会被强制转换为字符串。这所造成的结果是字典被转换为 JSON 然后转换回字典时可能和原来的不相等。换句话说，如果 x 具有非字符串的键，则有 loads(dumps(x)) != x。
