python入门基础(12)--文件的读写操作

文本文件可存储的数据量多、每当需要分析或修改存储在文件中的信息时，读取文件都很有用，对数据分析应用程序

处理文件，让程序能够快速地分析大量的数据
处理文件和保存数据可让你的程序使用起来更容易

一、从文件中读取数据
1）读取整个文件：
先创建一个任意的文本文件，设置任意行，任意个数据，命名为data.txt，如下所示：

415926535897   
932384626433  
832795028841   
9716939     
937510 
234
321

打开data.txt，并读取到程序中

with open('data.txt') as file_object:  #方法open() 打开文件 ，并且接受一个参数，即要打开的文件的名称
    contents = file_object.read() #方法 read() 读取这个文件的全部内容，并将其作为字符串存储在变量 contents 中
print(contents) #打印字符串contents

执行结果如下：

415926535897   
932384626433  
832795028841   
9716939     
937510 
234
321

2）文件路径

上述  open('data.txt') 其中data.txt文件必须和.py模块（文件）放在同一个文件夹中，为方便打开其他文件，可以使用相对文件路径和 绝对文件路径。

#使用绝对路径打开文件
file_path =  'E:\WorkSpace\python\coding\data.txt' #使用绝对路径，可读取系统任何地方的文件
with open(file_path) as file_object:
    contents = file_object.read()
print(contents)

3）逐行读取

上述都是一次读取data.txt中的内容，读取文件时，可能需要检查其中的每一行或者查找特定的信息，或者要以某种方式修改文件中的文本，可使用 for 循环以每次一行的方式检查文件。

filename = 'E:\WorkSpace\python\coding\data.txt'

with open(filename) as file_object:
    for line in file_object:
        print(line.rstrip()) #消除多余的空白

4）使用列表来存取读入的行，其中每一行相当于列表的一个元素。（重新创建了一个pi.txt的文本，里面有若干行数字。）

pi.txt文件内容如下：注意，前后有空格

3.14159265358979323846264338  
  32795028841971693993751058   
  
  20974944592307816406286208  
  99862803482534211706791201 
  611596  
     

程序如下：

#创建一个包含文件各行内容的列表       
filename = 'pi.txt'
with open(filename) as file_object:
    lines = file_object.readlines() #方法 readlines() 从文件中读取每一行，并将其存储在一个列表中
    for line in lines:   # for 循环来打印 lines 中的各行
        print(line.strip()) #方法strip()去除每行首尾的空格。

5）使用文件的内容，将文件读取到内存中后，就可以以任何方式使用这些数据。

filename = 'pi.txt'
with open(filename) as file_object:
    lines = file_object.readlines() #方法 readlines() 从文件中读取每一行，并将其存储在一个列表中
#上述代码完成后，结果应该为：lines=['3.141592****','32795028841971','20974944592',]形式
pi_string = ''  #定义一个空字符串 
for line in lines:   # for 循环来将lines中的各元素连接起来
    pi_string += line.strip()   #strip()用来消除每个元素（txt文件中的每行）首尾的空白行
    print(line.strip() ) 
        
print(pi_string)   #打印连接好的字符串
print(len(pi_string))   #求字符串的长度  

运行结果：（注意每行前后的空格已经消除，strip()方法的作用） 

3.14159265358979323846264338
32795028841971693993751058

20974944592307816406286208
99862803482534211706791201
611596
3.14159265358979323846264338327950288419716939937510582097494459230781640628620899862803482534211706791201611596
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可处理的数据量，Python中没有任何限制；只要系统的内存足够，如在科学计算或数据处理的时候，多达百万位的小数。

示例程序：在给定的百万位圆周率数据中，查找看是否有你的生日 

filename = 'pi_million_digits.txt'  #百万位圆周率数据
with open(filename) as file_object:
    lines = file_object.readlines() #读取每一行数据，作为一个元素存入列表lines中
pi_string = ''
for line in lines:
    pi_string += line.rstrip()  #消除空格，并将所有行连接起来
birthday = input("Enter your birthday, in the form mmddyy: ")  #输入生日：月日年
if birthday in pi_string:   #在连接好的百万位圆周率中对输入的生日匹配，如存在打印下列语句
    print("Your birthday appears in the first million digits of pi!")
else:   #如没有匹配的字符串，打印下列语句
    print("Your birthday does not appear in the first million digits of pi.")

运行结果：

Enter your birthday, in the form mmddyy: 02211994
Your birthday does not appear in the first million digits of pi.

　二、写入文件

　之前都是直接调用 print()将相关信息打印在console中，现在将文件保存到.txt文件中：要将文本写入文件，在调用 open() 时需要提供另一个实参。

filename = 'programming.txt'#打开或创建一个文件
with open(filename, 'w') as file_object: 
   # 调用 open() 时提供了两个实参。第一个实参也是要打开的文件的名称（如果不存在programming文件，会自动创建）； 第二个实参（ 'w' ）告诉Python，要以写入模式打开这个文件
    file_object.write("I love python.") #即在文件中写入字符串"I love programming."

程序运行结果，是创建了一个 programming.txt的文件 ，并在文件写入了  I love programming.

filename = 'programming.txt'#打开或创建一个文件
with open(filename, 'w') as file_object: 
   # 调用 open() 时提供了两个实参（见Ø）。第一个实参也是要打开的文件的名称；
   # 第二个实参（ 'w' ）告诉Python，要以写入模式打开这个文件
    file_object.write("I love python.")
    file_object.write("Lucy love java.")
    file_object.write("I love creating new project.\n")
    file_object.write("Lucy love creating  project.")

注意:python中写入到txt文件中，如果没有\n  ,程序可能会直接连接成一行字符串，如果要分行需要在每一行后面加上\n，才能分成多行，如上述代码最后两行所示。

给文件添加内容，而不覆盖原有内容，可以附加模式打开文件。
以附加模式打开文件时，Python不会在返回文件对象前清空文件，而写入到文件的行都将添加到文件末尾。
如果指定的文件不存在，Python将为你创建一个空文件。

接上述代码 ：

with open(filename, 'a') as file_object:
    file_object.write("I also love finding meaning in large datasets.\n")
    file_object.write("I love creating apps that can run in a browser.\n")

运行结果：

I love python.Lucy love java.I love creating new project.  #写入文件，没有带\n，直接连成一行
Lucy love creating  project.
I also love finding meaning in large datasets.#在原有文件中，附加新内容
I love creating apps that can run in a browser.　　

三、存储数据

一种简单的方式是使用模块 json 来存储数据。
模块 json 能够将简单的Python数据结构转储到文件中，并在程序再次运行时加载该文件中的数据。
还可以使用 json 在Python程序之间分享数据。
更重要的是，JSON数据格式是一种非常通用的数据格式，能够将以JSON格式存储的数据与使用其他编程语言的人分享。

1、使用 json.dump() 和 json.load()
编写一个存储一组数字的简短程序，再编写一个将这些数字读取到内存中的程序。第一个程序将使用 json.dump() 来存储这组数字，而第二个程序将使用 json.load() 。

import json  #导入模块json

numbers = [2, 3, 5, 7, 11, 13] #定义一个列表
filename = 'numbers.json'  #定义一个文件名称numbers.json（如果没有就新建）
with open(filename, 'w') as f_obj: #以写入模式打开文件
    json.dump(numbers, f_obj) #将列表numbers 存入到numbers.json中
    
filename = 'numbers.json'
with open(filename) as f_obj:
    new_numbers = json.load(f_obj)#函数 json.load() 加载存储在numbers.json中的信息，并将其存储到变量new_numbers 中
print(new_numbers)    #打印变量new_numbers中的内容

2、保存、读取用户生成的数据

程序运行过程中，会生成的数据，停止运行时，这些信息将丢失，可使用 json 保存。

import json

username = input("What is your name? ") #交互，获取名字并存入到变量 username中
filename = 'username.json'  #创建一个新json文件，
with open(filename, 'w') as f_obj:#以写入方式打开。
    json.dump(username, f_obj)  #将列表username 存入到username.json中
    print("We'll remember you when you come back, " + username + "!") 

运行结果是在console中需要输入一个名字，系统将保存后存入到一个username.json的文件中，再在console打印输入最后一句。

 测试一下

f = open("demo.txt","w")#打开文件以便写入 
print('日照香炉生紫烟',file=f) 
print('遥看瀑布挂前川',file=f) 
print('飞流直下三千尺',file=f) 
print('疑是银河落九天',file=f) 
f.close()