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文件处理
一、字符编码
1.1 文本编辑器存取文件的原理
打开编辑器就打开了一个进程，实在内存中进行的，编辑器书写内容也都是存放在内存之中的，断电后数据丢失。
若需要永久保存，需要对文件进行永久保存，编辑器把内存的数据刷到硬盘上。
编辑一个没有执行的py文件，和编写其他文件没有任何区别，都只是在编写一堆字符。
1.2 Python解释器执行py文件的原理
- Python解释器启动，就相当于启动了一个文本编辑器。
- Python解释器相当文本编辑器，打开test.py文件，从硬盘上将test.py文件读入内存中。
- Python解释器解释执行刚刚加载到内存中的test.py的代码。
1.3 Python解释器与文本编辑器的异同
相同点：Python解释器是解释执行文件内容的，因而Python解释器具备读py文件的功能。
- 不同点：文本编辑器将文件内容读入内存后，目的是是为了显示或者编辑，没有固定的输入语法。而Python解释器将文件内容读入内存后，目的是为了执行Python代码，对内容有固定的语法要求。
1.4 字符编码简介
1.4.1 什么是字符编码
计算机硬件工作是使用复杂的二进制字符进行命令的传输的，而我们是使用人类的语言就行交流的，因此我们需要将我们的语言进行转换成为计算机语言，需要这样一个过程：字符-->翻译-->数字。
总而言之，字符编码是将人类的字符编码成计算机能识别的数字，这种转换必须遵循一套固定的标准，是人类字符与数字的对应关系，称之为字符编码表。
1.4.2 涉及字符编码的两个场景
- 一个Python文件中的内容是由一堆字符组成的，存取均涉及到字符编码问题。
- Python中的数据类型字符串是由一串字符组成的。
1.4.3 乱码分析
- 存文件是已经产生乱码
- 存文件是没有乱码而读文件是产生乱码
1.4.4 总结
保证不乱码的核心法则就是，字符按照什么标准而编码的，就要按照什么标准解码，此处的标准指的就是字符编码。
二、Python2和3字符编码的区别
| 代码详情 | Python2执行情况 | Python3执行情况 |
|---|---|---|
| # coding:gbk print('中') 终端：utf8 |
乱码 | 不乱码 |
| # coding:utf8 print('中') 终端：utf8 |
不乱码 | 不乱码 |
| # coding:gbk print(u'中') 终端：utf8 |
不乱码 | 不乱码 |
| # coding:utf8 print(u'中') 终端：utf8 |
不乱码 | 不乱码 |
在Python2中如果指定了字符编码，那么内存存取就会按照指定的字符编码去入进行命令执行，否则就会乱码。 可以在定义变量前面加上u，这样变量就会以unicode编码存入内存。
如：
#coding:gbk
name = "爸爸"
但在Python3中就不会有这样的问题，因为无论指定了什么字符编码，在内存存取时都会使用Unicode编码去入内存，Unicode编码可以和任意的字符编码相互转换，并在读取时按照所需的编码区读取，这样就很好解决了字符编码的问题。
三、文件的三种打开模式
文件操作的基础模式有三种（默认的操作模式为r模式）：1. r模式为read，2. w模式为write，3. a模式为append。
文件读写内容的格式有两种（默认的读写内容的模式为b模式）：1. t模式为text，2. b模式为bytes。
需要注意的是：t、b这两种模式均不能单独使用，都需要与r/w/a之一连用。
3.1 r模式
r: read，只读模式，只能读不能写，文件不存在时报错。
f.read()读取文件指针会跑到文件的末端，如果再一次读取，读取的将是空格。
由于f.read()一次性读取文件的所有内容，如果文件非常大的话，可能会造成内存爆掉，即电脑卡死。因此可以使用f.readline()/f.readlines()读取文件内容。
f.readline是可以每次读取一整行，而f.readlines是将文本全部读出，但是和read不同的是，f.readlines是使用容器（列表）进行存储的，每一行都默认有换行。
3.2 w模式
w: 只能写，不能读，文件存在的时候回清空文件后再写入内容；文件不存在的时候会创建文件后写入内容。
3.3 a模式
a: 可以追加。文件存在，则在文件的末端写入内容；文件不存在的时候会创建文件后写入内容。
3.4 b模式
b模式是通用的模式，因为所有的文件在硬盘中都是以二进制的形式存储的，需要注意的是：b模式读写文件，一定不能加上encoding参数，因为二进制无法再编码。
四、with管理文件操作上下文
之前我们使用open()方法操作文件，但是open打开文件后我们还需要手动释放文件对操作系统的占用。但是其实我们可以更方便的打开文件，即Python提供的上下文管理工具——with open()。
with open()方法不仅提供自动释放操作系统占用的方法，并且with open可以使用逗号分隔，一次性打开多个文件，实现文件的快速拷贝。
