Python基础（八）

今日主要内容

• 文件操作
  • 文件路径
  • 打开方式
  • 编码方式
  • 文件句柄
• 文件修改

一、文件操作

（一）文件操作的用途

• 我们运行代码时产生的数据和记录，存储在内存中，当程序运行完，产生的数据和记录就会被释放掉，如果我们需要这个数据或记录以便下次使用，那就需要用文件存储起来（如商城的购买记录等）
• 文件操作用于：持久化存储数据
• 文件操作的三步骤：
  • 打开文件
  • 操作文件
  • 关闭文件

（二）文件操作的格式

• f = open(文件路径, 打开方式, 编码方式)

  f = open("text.txt", mode="r", encoding="utf-8")
  """文件操作"""
  f.close()
  

• with open(文件路径, 打开方式, 编码方式) as f:

  • 以此方式打开文件不需要手动关闭文件，自动关闭
  • 可以打开多个文件
    • with open(...) as f1, open(...) as f2:

  with open("text.txt", mode="r", encoding="utf-8") as f:
  	"""文件操作"""
  

（三）文件路径

• 文件路径：文件所在的位置
• 分为 绝对路径 和 相对路径

1. 绝对路径：

   • 从磁盘根目录一直到文件名的路径

   path = "C:\Users\11582\Desktop\笔记\day08"
   

2. 相对路径

   • 同一个文件夹下的文件，如果在同一个文件夹，那么相对路径就是这个文件名，如果在上一层文件夹则需要：../

   path = "../装饰器/测试.txt"
   

   

3. 转义：

   • 用两个\\代表\

   • 路径前加一个r

     path = r"C:\Users\11582\Desktop\笔记\day08"
     

（四）打开方式

• mode可以省略，直接填入打开方式，若不填默认为只读"r"

• r	只读
  w	只写（清空写）
  a	追加（追加写）
  rb	以字节方式打开文件用于只读
  wb	以字节方式打开文件用于只写（清空写）
  ab	以字节方式打开文件用于追加（追加写）
  r+	读写
  w+	写读（清空写）
  a+	追加写读（追加写）
  r+b	以字节方式打开文件用于读写
  w+b	以字节方式打开文件用于写读（清空写）
  a+b	**以字节方式打开文件用于追加（追加写） **

1. mode="r"

   • 以只读方式打开文件
   • 默认参数为只读"r"
   • 文件读取得到的是字符串

   f = open("text.txt", "r", encoding="utf-8")
   s = f.read()
   f.close()
   print(s)  # 打印文件内容
   

2. mode="w"

   • 以只写方式打开文件
   • 文件打开时清空文件，之后写入内容
   • 若文件不存在创建文件
   • 只能写入字符串

   f = open("text.txt", "w", encoding="utf-8")
   f.write("文件操作")
   f.flush()
   f.close()  # 写入"文件操作"
   

3. mode="a"

   • 以追加方式打开文件，可以在文件末尾追加写入内容

   f = open("text.txt", "a", encoding="utf-8")
   f.write("文件操作")
   f.flush()
   f.close()  # 在文件末尾写入"文件操作"
   

4. mode="rb"

   • 以字节方式打开文件用于只读
   • 一般用于打开非文本文件，如图片、音频、视频等
   • 以"rb"方式打开文件不能输入编码方式，输入会报错

   f = open("LOL.jpg", "rb")
   s = f.read()
   f.close()
   print(s)  # 打印文件内容(二进制码)
   
   

5. mode="wb"

   • 以字节方式打开文件用于只写
   • 文件打开时清空文件，之后写入内容
   • 若文件不存在创建文件
   • 只能写入字符串

   f = open("LOL.jpg", "rb")
   s = f.read()
   f.close()
   
   f = open("皮肤.png", "wb")
   f.write(s)
   f.flush()
   f.close()
   
   

6. mode="ab"

   • 以字节方式打开文件用于追加，可以在文件末尾追加写入内容

   f = open("LOL.jpg", "rb")
   s = f.read()
   f.close()
   
   f = open("LOL.jpg", "ab")
   f.write(s)
   f.flush()
   f.close()
   
   

7. mode="r+"

   • 以读写方式打开文件，先读后写
   • 无论读到哪个字符，写都从文件最后开始写入
   • 若先写入，则会覆盖文件不会清空，按照对应字节数覆盖

   f = open("text.txt", "r+", encoding="utf-8")
   s = f.read()
   f.write("文件操作")  # 在文件末尾追加"文件操作"
   f.flush()
   f.close()
   print(s)  
   
   

   f = open("text.txt", "r+", encoding="utf-8")
   f.write("123")  # 将文件中的"文"替换成"123"  一个中文对应三个字节
   f.flush()
   f.close()
   
   

8. mode="w+"

   • 以写读方式打开文件
   • 因为打开的时候清空文件，无论先写后读，还是先读后写，都无法读到内容，所以一般很少用

   f = open("text.txt", "w+", encoding="utf-8")
   f.write("文件操作")
   f.flush()
   f.close()
   
   

9. mode="a+"

   • 以追加写读方式打开文件
   • 在文件末尾追加

   f = open("text.txt", "a+", encoding="utf-8")
   s.seek(0)
   s = f.read()
   f.write("文件操作")
   f.flush()
   f.close()
   
   

10. mode="r+b"

    • 以字节方式打开文件用于读写

11. mode="w+b"

    • 以字节方式打开文件用于写读

12. mode="a+b"

    • 以字节方式打开文件用于追加写读

（五）编码方式

• 编码方式决定文件的读写以何种方式进行编码
• windows使用的编码方式是GBK（终端）
• Pycharm使用的是编码方式是UTF-8
• 打开方式所有以字节打开打开的都不能填入编码方式

（六）文件句柄

• 用来操作文件的媒介，文件操作的所有方法都针对于文件句柄

• 文件句柄是一个迭代器，可以进行for循环

• f.read()	读取全部内容
  f.readline()	读取一行内容
  f.readlines()	读取全部内容
  f.close()	关闭文件
  f.write()	写入内容
  f.flush()	刷新内容
  f.seek()	移动光标
  f.tell()	获取光标位置
  f.truncate()	截断文件

1. f.read()

   • 读取文件全部内容
   • 弊端：如果文件过大，导致内存崩溃
   • read(n)方法可填入参数n，读取n个字符

   f = open("text.txt", "r", encoding="utf-8")
   s = f.read(3)  # 读取前3个字符
   s1 = f.read()  # 读取剩余全部内容
   f.close()
   
   

2. f.readline()

   • 读取文件一行内容
   • 末尾带一个换行符，可以利用strip()删除

   f = open("text.txt", "r", encoding="utf-8")
   s = f.readline()  # 读取文件一行内容
   f.close()
   
   

3. f.readlines()

   • 读取文件全部内容，将每一行的内容放在一个列表中
   • 每一行内容为一个字符串，末尾带一个换行符

   f = open("text.txt", "r", encoding="utf-8")
   s = f.readlines()  # 读取文件全部内容，得到一个列表
   f.close()
   
   

• 注意：文件读取的结果为字符串类型

4. f.close()

   • 关闭文件
   • 文件句柄在操作完一定要关闭

   f = open("text.txt", "r", encoding="utf-8")
   s = f.read()  
   f.close()  # 关闭文件句柄
   
   

5. f.write()

   • 向文件中写入内容
   • 若文件存在，先清空文件后写入（执行open的时候就已经清空文件了）
   • 若文件不存在，新建文件后写入

   f = open("text.txt", "w", encoding="utf-8")
   f.write("文件操作")  # 写入"文件操作"
   f.flush()
   f.close()  
   
   

• 注意：文件只能写入字符串，写入其他类型数据会报错

6. f.flush()

   • 刷新缓冲区，立刻写入磁盘
   • 延申：缓冲区与缓存
     • 缓冲区：
       • 首先缓冲区是内存空间的一部分，在内存空间中预留了一定的存储空间，这些空间用来暂时存储输入或输出的数据
       • 缓冲区的存在是因为硬件间存在速度差（比如内存和CPU之间、CPU和硬盘之间）高速硬件会等待低速硬件，这时需要一个缓冲区来平衡
     • 缓存：
       • 缓存存在于CPU中，由于CPU运行速度远大于内存的速度，为了避免频繁的向内存读取数据，将一部分数据存在缓存中，CPU需要使用的时候不需要再访问内存
     • 总结：缓冲区偏重于写，缓存偏重于读

   f = open("text.txt", "w", encoding="utf-8")
   f.write("文件操作")
   f.flush()  # 刷新缓冲区
   f.close()  
   
   

7. f.seek()

   • 移动光标，文件的读写依靠光标进行
   • seek()方法有两个参数：
     • 第一个参数为移动到的位置
     • 第二个参数为光标从那个位置开始移动
       • 0：同开头开始移动
       • 1：从当前位置移动
       • 2：从结尾开始移动
     • 当第二个参数不为0时，第一个参数必须为0
   • 光标移动的单位为字节，如果文本为中文，移动一个字符需要移动三个字节

   f = open("text.txt", "r", encoding="utf-8")
   f.read()
   f.seek(0)  # 光标移动到开头
   f.read()
   f.close()
   
   

8. f.tell()

   • 获取光标当前位置

   f = open("text.txt", "r", encoding="utf-8")
   f.read()
   f.seek(0)  # 光标移动到开头
   s1 = f.tell()  # 开头位置
   f.read()
   s2 = f.tell()  # 结尾位置
   f.close()
   
   

9. f.truncate()

   • 截断文件，删除光标后面所有内容
   • 截断文件之前必须要移动光标，否以无法截断

   f = open("text.txt", "r", encoding="utf-8")
   f.read()
   f.seek(3)  
   f.truncate()  # 第三个字符后面的内容全部被删除
   f.close()
   
   

二、文件修改

• 文件修改只能将原文件内容读取到内存中，将信息修改完毕之后，写到新的文件中，将原文件删除，并将新文件重命名成原文件的名字

• 需要导入os模块用来删除文件和重命名文件

  import os
  
  with open("text.txt", "r", encoding="utf-8") as f1,\
  	open("text副本.txt", "w", encoding="utf-8") as f2:
  	for line in f1:
  		new_line = line.replace("旧内容", "新内容")
  		f2.write(new_line)
  os.remove("text.txt")  # 删除原文件
  os.rename("text副本.txt", "text.txt")  # 重名命成原文件