day-09

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• 1. 文件处理
• 2. 文件的三种打开模式和两种方式
• 3. with 管理文件上下文
• 4. 文件的高级应用（了解）
• 5. 文件的修改
• 6. 登录注册

1. 文件处理

• 什么是文件

  操作系统提供的虚拟概念，存储信息（用二进制存储）

• 什么是文件处理

  修改存储的信息

• 文件的绝对路径和相对路径

  • 文件的路径：文件在硬盘的地址
  • 绝对路径：从盘符开始的路径： D:\Program Files\python\test.py
  • 相对路径：执行文件(当前运行的文件)的文件夹下的文件名,执行文件和打开文件属于同一文件夹下： test.py

  项目中尽量用相对路径。

• 操作文件的流程

  1. 打开文件

     • 找到文件所在的路径
     • 选择打开的模式
     • 指定字符编码

     f = open('test.py','r',encoding='utf-8')	# 以‘r’模式，‘utf-8’格式，打开当前文件夹下的‘test.py’
     

  2. 读取 或 修改文件

     data = f.read()	# 读取文件内的内容给到对象 data
     

  3. 保存文件

     f.flush()	# 快速保存，可以不使用
     

  4. 关闭文件

     f.close() # 告诉操作系统关闭文件
     

2. 文件的三种打开模式和两种方式

1. 文件的三种打开模式

• 读取： rt ：读文本内容，只读

  f = open('test.py','r',encoding='utf-8')
  data = f.read()	# 读取所有文本内容
  print(f.readable()) # 判断是否可读
  print(f.writable()) # 判断是否可写
  
  

  运行结果：

  True
  False
  
  Process finished with exit code 0
  

  • 了解

    print(f.readline())  # 一行一行读取
    print(f.readlines())  # 读取所有行放入列表
    

  • 循环读出文本内容

    for i in f.read():  # 循环出一个个字符
    	print(i)
    

    for i in f:  # 循环出一行行的内容 --->这种方式更节省内存
    	print(i)
    

• 只写： wt ：打开文件后先清空文本内容，再写入新的内容

  f = open('test.py','w',encoding='utf-8')
  print(f.readable()) # 判断是否可读
  print(f.writable()) # 判断是否可写
  

  运行结果：

  False
  True
  
  Process finished with exit code 0
  

  • 了解

    f.writelines(['abc', 'def', 'ghi'])  # 自动拼接列表元素,一行写入
    

    文件内保存为：

    abcdefghi
    

• 只写： at ：只写，在文件原内容最后面写入新的内容

  f = open(r'D:\上海python12期视频\python12期视频\day 09\test.py', 'at', encoding='utf8')
  print(f.readable())
  print(f.writable())
  

  运行结果：

  False
  True
  
  Process finished with exit code 0
  

  使用 w 和 a 模式可以自动创建一个新的文件，使用 r 模式时，文件必须是已经存在的。

2. 文件的两种打开方式

   两种方式都不单独使用，一般与r/w/a联用

• 文本方式： t ：打开文本，需要指定字符编码

  指定打开的文本文件的模式为 rt 或 wt 或 at ，一般可以省略 t 直接写作 r 或 w 或 a 。

• 二进制方式： b ：一般用于音频/视频/图片的保存

  指定打开的文本文件的模式为 rb 或 wb 或 ab 。

3. with 管理文件上下文

由于每次保存文件后，都需要手动将文件关闭掉，解除对操作系统的占用，比较麻烦，所以python中提供了一种可以自动关闭文件的方法。

• 语法：

  with open('test.py', 'r', encoding='utf8') as f:
      # print(f.read())
      # 在这个缩进下不会关闭文件,在这个缩进下对文件操作
      data = f.read()  # data放到python的内存中
  print(data) # 关闭文件(操作系统),但没有关闭python内存中的文件
  print(f.read())  # 由于不在缩进内，操作系统的文件已经关闭,报错
  

4. 文件的高级应用（了解）

1.三种新的文件打开模式（使文件即可读又可写），尽量不要使用。

当一个文件即可读又可写的时候，由于读取和写入的时间差，可能出现写入和读取的错误，无法正确的读取到或者写入我们想要的信息。

• 可写可读： r+

  with open('test.py', 'r+', encoding='utf8') as fr:
      print(fr.readable())
      print(fr.writable())
      fr.write('写入内容')  # 光标在文件头部,会覆盖后面的字符
  

  运行结果：

  True
  True
  
  Process finished with exit code 0
  

• 可写可读： w+ ： w+ 和 w 没有任何区别

  with open('test.py', 'w+', encoding='utf8') as fw:
      print(fw.readable())
      print(fw.writable())
  

  运行结果：

  True
  True
  
  Process finished with exit code 0
  

• 可写可读： a+ ：a模式默认光标在尾部

  with open('test.py','a+',encoding='utf8') as fa:
  	print(fa.readable())
      print(fa.writable())
      fa.seek(0,0)	# 由于 a 模式打开文件，默认光标在尾部，所以想要读取文件内容必须将光标移动到文件头
      print(fa.read())
  

  运行结果：

  True
  True
  
  Process finished with exit code 0
  

  综上，如果某些场景真的需要文件可读又可写，应该用两种不同的模式打开两次文件

2.光标的高级应用（移动文件内的光标）

• 字节：8个二进制位为一个字节（以下方法都是以字节为单位）

  • seek() ：移动光标

    with open('test.py', 'rb') as fr:
        fr.seek(3)  # 打开文件后，将光标往后移动3个字节（一个中文）,默认从开头开始读取
        # 如果 seek 移动的字符不够 3 个字节，或刚好将汉字的三个字节切分，则会导致乱码
        # whence 参数：规定只有0,1,2 三种模式
        fr.seek(3, 0)  # 0 表示从开头往后移动 3 个字符，默认为 0 ，可以不写
        fr.seek(3, 1)  # 1 表示从中间往后移动 3 个字符
        fr.seek(3, 2)  # 2 表示从开头往后移动 3 个字符
        print(fr.read())
        print(fr.read().decode('utf8'))
    

  • tell() ：告诉当前光标所在的位置

    with open('test.py', 'rb') as fr:
        fr.seek(3, 0)
        print(fr.tell())	# 从文件开头到当前指针所在位置
    

    运行结果：

    3
    
    Process finished with exit code 0
    

  • truncate() ：截断

    with open('test.py', 'ab') as fa:	
        fa.truncate(2)	#截断2个字节后的所有字符，如果3个字节一个字符，只能截断2/3个字符，还会遗留1/3个字符，会造成乱码
    

• 字符：3个字节对应一个字符（中文）

  • read() ：以字符为单位，移动光标

    with open('test.py', 'r', encoding='utf8') as fr:
        print(fr.read(3))  # 3 表示 3 个字符,不加默认读取所有
    # 中文和英文都属于一个字符
    

5. 文件的修改

文件没有修改的说法，只有覆盖。

缓存文件的原理：

import os

# 同时打开多个文件
with open('test.py', 'r', encoding='utf-8') as fr, \
        open('test_swap.py', 'w', encoding='utf-8') as fw:
    data = fr.read()
    data = data.replace('原内容', '修改的内容') # 在新文件里用修改的内容替换掉原来的内容

    fw.write(data)
    
os.remove('test.py')	# 删除原文件
os.rename('test_swap.py', 'test.py')	# 将新的文件重命名为旧文件

但是这样当文件很大的时候，影响效率，下面是改进：

import os

# 同时打开多个文件
with open('test.py', 'r', encoding='utf8') as fr, \
        open('test_swap.py', 'w', encoding='utf8') as fw:
    # 逐行修改保存，再大的文件都能修改
    for i in fr:
        s = '新的内容'
        i = i.replace('原内容', s)
        fw.write(i)
        # fw.flush()  # 先保存成功再继续运行

os.remove('test.py')	# 删除原文件
os.rename('test_swap.py', 'test.py')	# 将新的文件重命名为旧文件

6. 登录注册

• 注册功能：

  • 实现代码：

    # 注册
    count = 0
    while count < 3:
        username_inp = input('请输入你的用户名:')
        pwd_inp = input('请输入你的密码:')
        re_pwd_inp = input('请在此输入你的密码:')
    
        if not pwd_inp == re_pwd_inp:
            print('两次密码输入不一致')
            count += 1
            continue
    
        with open('user_info.txt', 'a', encoding='utf8') as fa:
            fa.write(f'{username_inp}:{pwd_inp}\n')  # :表示用户名和密码的分割;|用户和用户之间的分割
            fa.flush()
            break
    

• 登录功能：

  • 实现代码：

    # 登录
    username_inp = input('请输入你的用户名:')
    pwd_inp = input('请输入你的密码:')
    
    with open('user_info.txt', 'r', encoding='utf8') as fr:
        for user_info in fr:
            username, pwd = user_info.split(':')
    
            if username.strip() == username_inp and pwd.strip() == pwd_inp:  # strip可以去掉两端的换行符
                print('登录成功')
                break
        else:
            print('登录失败')