学习Python（一）

一、Python的基础

1、Python是怎样的语言？

 

 

 

 2、Python的安装

Linux安装（python3）

yum install -y make zlib zlib-devel gcc-c++ libtool openssl openssl-devel gcc ncurses-devel libpcap-devel wget bzip2-devel

tar zxvf Python-3.5.2.tgz
cd Python-3.5.2
mkdir -p /usr/local/python/3.5.2/lib
./configure --enable-shared --prefix=/usr/local/python/3.5.2 LDFLAGS="-Wl,-rpath /usr/local/python/3.5.2/lib"
make
make install
ln -fs /usr/local/python/3.5.2/bin/python3.5 /usr/bin/python3

 3、第一个Python程序

#!/usr/bin/env python
  
print "hello,world"

4、Python的变量

变量定义的规则：

变量名只能由数字、字母和下划线组成
不能以数字开头
禁止使用python中的关键字
变量名要具有可描述性
变量名要区分大小写
不能使用中文和拼音
推荐写法：
        驼峰体
        下划线（官方推荐） 
AlexOfOldboy = 89     #这是驼峰体
alex_of_oldboy = 89   #这是下划线

变量的作用：　　

可变的量
存储数据
开发最大的忌讳是写重复的代码

5、二进制的介绍

二进制是计算技术中广泛采用的一种数制，二进制由用0和1组成，进位规则是“逢二进一”，借位规则是“借一当二”，计算机中的二进制则是一个非常微小的开关，用“开”来表示1，“关”来表示0。

十进制转二进制

256	128	64	32	16	8	4	2	1
1	0	0	0	0	0	0	0	0

6、字符编码

ASCII　

美国标准信息交换代码，是基于拉丁字母的一套电脑编码系统，主要用于显示现代英语和其他西欧语言，其最多只能用 8 位来表示（一个字节），即：2**8 = 256，所以，ASCII码最多只能表示 256 个符号。

Unicode

Unicode（统一码、万国码、单一码）是一种在计算机上使用的字符编码。
Unicode 是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的，它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码，规定虽有的字符和符号最少由 16 位来表示（2个字节），即：2 **16 = 65536

UTF-8

utF-8，是对Unicode编码的压缩和优化，他不再使用最少使用2个字节，而是将所有的字符和符号进行分类：ascii码中的内容用1个字节保存、欧洲的字符用2个字节保存，东亚的字符用3个字节保存..

小结

编码3种：ascii（256个，二进制8位长度表示）、unicode（至少二进制16位长度表示）、utf-8（同时可满足ascii和unicode两种表示，减少内存占用）
Python2.7版本默认是ascii码，只持256个，如果需要支持中文等字符，需使用utf-8编码模式，建议在代码的开头加入如下内容。声明编码
# -*- coding:utf-8 -*-

测试

#!/usr/bin/env python
  
print "你好"

7、数据类型

1）数字

int（整型）：在64位系统上，整数的位数为64位，取值范围为-2**63～2**63-1
float（浮点型）：浮点数用来处理实数，即带有小数的数字。类似于C语言中的double类型，占8个字节（64位），其中52位表示底，11位表示指数，剩下的一位表示符号。

2）布尔值

真或假  True或False
1 或 0
print(3 > 2)  # True  成立

3）字符串

特性：不可修改

字符串常用功能

移除空白：strip()，默认为空格或换行符，只能删除开头或是结尾的字符，不能删除中间部分的字符，可以自定义字符，strip(123)。
分割：split()，通过指定分隔符对字符串进行切片，默认所有的空字符，包括空格、换行(\n)、制表符(\t)等，默认为 -1, 即分隔所有。##以什么为分隔符，分割几次##
长度：len()，返回对象（字符、列表、元组等）长度或项目个数，
索引：index() ，检测字符串中是否包含子字符串，可指定范围，beg（开始，默认为0）和 end（结束，默认为字符串的长度），如果str不在 string中会报一个异常。
切片：slice()，实现切片对象，包含开始，结束，间距三个参数。

格式化输出

name = "jack"
print "I am %s"  %name
  
#输出: i am jack

PS: %s(字符串),%d(整数),%f(浮点数)

4）列表

创建列表

names = ['tom','jim','jack','boy','test','key']

基本操作：

切片:取多个元素（下标从0计数）

names[1:4]     #取下标1到4的值，包括1，不包括4
names[1:-1]    #取下标1到-1的值，不包括-1names[:3]      #取下标0到3的值，0可以忽略
names[3:]      #取下标3到最后的值，最后可以忽略names[3:-1]    #取下标3到-1的值names[::2]     #从下标0开始，每隔2个，取一个值，默认是1

追加

names.append("book")     #追加到最后

插入

names.insert(2,"disk")   #插入到下标2（下标1的后面）

修改

names[2] = "mark"        #修改下标2的值

删除

del names[2]             #删除下标2的值
names.remove("disk")     #删除指定元素
names.pop()              #删除列表最后一个值 

扩展

b = [1,2,3]
names.extend(b)
names
['tom','jim','jack','boy','test','key'，1, 2, 3]

拷贝

names_2 = names.copy()
names_2
['tom','jim','jack','boy','test','key'，1, 2, 3]

统计

names.count("tom")      #统计tom的次数

排序&翻转

names.sort()            #排序，3.0不同数据类型不能在一起排序
names.reverse()         #反转，倒序

获取下标

names.index("tom")      #只能返回找到的第一个下标
names[names.index("tom")]="com"   #查找并替换

8、运算

算数运算：

  比较运算：

 赋值运算：

 逻辑运算：

 成员运算：

身份运算：

位运算：

#128 64 32 16 8 4 2 1 
a = 60  #0 0 1 1 1 1 0 0b = 13  #0 0 0 0 1 1 0 1
#a ^ b =  0 0 1 1 0 0 0 1 = 49 相同的得0，不同的得1
#a & b =  0 0 0 0 1 1 0 0 = 12 上下的值必须均为1
# a | b = 0 0 1 1 1 1 0 1 = 61  上下的值只需有一个为1 

 运算符优先级：

 9、注释

单行注视：用# 
多行注释：""" 被注释内容 """或 ''' 被注释内容 '''

用户交互

name = input("name:")    #输入模块
age = input("age:")
job = input("job:")

info = '''---info--- #多行用'''或""""    
Name:%s 
Age: %s
Job: %s
''' %(name,age,job)

print (info)

10、流程控制

1）If … else…

if:如果条件成立，执行
else：否则执行

场景：用户登陆验证
name = input("请输入你的名字:")
if name == "tom":
    print ("登录成功")
else:
    print ("登录失败")

 2）If … elif … else …

用户输入3次失败后退出
name = "tom"
pwd = 123
for i in range(3):
    na_me = input("用户名: ")
    p_wd = int(input("密码："))
    if name == na_me and pwd == p_wd:
        print ("登录成功")
        break
    else:
        print ("登录失败，请重新输入")
        print ("您还有%d次机会" %(2-i))
else:
    print ("登录次数超过3次，请稍后重试")

用法：

# 第一种
if 条件:
    pass

# 第二种
if 条件:
    pass     # pass语句用来占为，表示什么都不做
else:
    pass

# 第三种
if 条件1:
    pass
elif 条件2:
    pass
elif 条件3:
    pass
else:
    pass

猜年龄

age = 56

num = int(input("猜猜我今年多大了: ") )
if num == age:
    print("恭喜你，猜对了")
elif num > age:
    print("太大了")
else:
    print("太小了")

作业成绩

score = int(input("score: "))
if score <=100 and score >=0:
    if score >=90 :
        print("A")
    elif  score >=80 :
        print("B")
    elif score >= 70:
        print("C")
    elif score >=60 :
        print("D")
    else:
        print("E")
else:
    print("错误，请输入0-100范围内 ")

3）while循环

# while循环结构
while 判断条件：  # 只有条件不成立时退出循环，如果条件为真，成为一个死循环
    执行语句……

输出1到10

# 循环输出1-10所有整数
num = 1
while num <11:
    print(num)
    num = num +1

猜数字游戏

init_num = 12
num = int(input("Enter:"))
while init_num != num:
    if num >  init_num:
        print("数字过大")
    else:
        print("数字过小")
    num = int(input("Enter:"))

print("猜对了")

break语句

# 输出1-5
num = 1
while num <11:
    print("当前数字是",num)
    if num == 5 :
        break
    num = num +1
    print("现在数字变成了：",num)

break的作用： 结束循环，在死循环中，通过设置一定的条件来结束循环

continue语句

# 输出1-100之间所有奇数
num = 0
while num<100:
    num = num + 1
    if num%2 ==0:
        continue
    print(num)

while循环中的else：

# while循环结构
while 判断条件： 
    执行语句……
else:
    执行语句……

# else：在正常循环结束后，才会执行，如果循环中有break，else不被执行

例子

# 循环没有被中断
num = 0
while num<10:
    num = num + 1
    if num%2 ==0:
        continue
    print(num)
else:
    print("else-----")

### 循环被中断
num = 0
while num<10:
    num = num + 1
    if num%2 ==0:
        break
    print(num)
else:
    print("else-----")

嵌套循环：循环套循环

num1 = 0
while num1 <3:
    print(num1,end="++" )
    num1 += 1
    num2 = 0
    while num2<3:
        print(num2,end="  ")
        num2 +=1
    print()

输入任意2个数，输出#号形状的长方形

x=int(input("x: "))
y=int(input("y: "))

z1 = 0
while z1 < x:
    z2=0
    while z2 < y:
        print("#",end="  ")
        z2+=1
    print()
    z1+=1

三角形

z=int(input("z: "))
x=1
while x<=z:
    y=z
    while y>x-1:
        print("#",end="  ")
        y-=1
    print()
    x+=1

z=int(input("z: "))
x=1
while x<=z:
    y=0
    while y<=x-1:
        print("#",end="  ")
        y+=1
    print()
    x+=1

九九乘法表

x=1
while x<=9:
    y=1
    while y<x+1:
        print("%s*%s=%s"%(y,x,x*y),end="\t")
        y+=1
    print()
    x+=1

 4）for循环

# for 循环示例
for i in range(10):
    print(i)

输入任意2个数，输出#号形状的长方形

x=int(input("x: "))
y=int(input("y: "))

for i in range(x):
    for w in range(y):
        print("#",end="  ")
    print()

三角形

z=int(input("z: "))

for x in range(z):
    for y in range(x+1):
        print("#",end="  ")
    print()

z=int(input("z: "))

for x in range(z,-1,-1):
    for y in range(x):
        print("#",end="  ")
    print()

九九乘法表

for x in range(1,10):
    for y in range(1,x+1):
        print("%s*%s=%s"%(y,x,x*y),end="\t")
    print()

标志位

exit_flag = False
for i in range(10):
    if i <5:
        continue
    print(i)
    for j in range(10):
        print("abc",j)
        if j == 6:
            exit_flag = True   #标志位设定为True，跳出内循环
            break
    if exit_flag:              #检测标志位是True,跳出循环
        break

 11、元组

ages = (11, 22, 33, 44, 55)
ages = tuple((11, 22, 33, 44, 55))
元组：只读列表，数据可查询，不能修改，一个是count,一个是index
元组写在小括号(())里，元素之间用逗号隔开

购物车实例

#定义商品列表
alist = [("ipod",3000),("book",500),("mac",2000)]
shopping=[]

#输入工资
gz = input("请输入你的工资：")
if gz.isdigit():
    gz = int(gz)
    while True:

#打印商品内容
        for i,v in enumerate(alist):
            print(i,v)
#用户选择商品
        bh = input("请输入要买的编号/退出q: ")

#验证输入是否合法
        if bh.isdigit():
            bh = int(bh)
            if bh >= 0 and bh < len(alist):
#定义用户选择商品列表
                itm = alist[bh]

#如果钱够，用本金减去该商品价格，并将该商品加入购物车
                if gz > itm[1]:
                    gz-=itm[1]
                    shopping.append(itm[0])
#如果钱不够，打印还差多少钱？
                else:
                    print("你的余额不足，还差%s" %(itm[1]-gz))
#防止输错
            else:
                print("编号不存在，请你重新输入")

#用户退出，打印购买的商品和数量及余额
        elif bh == "q":
            for i in shopping:
                pass
            print("购买的商品是%s，余额是%s"%(i,gz),"数量: %s"%shopping.count(i))
            break

#防止工资输错
else:
    print("你输入的是非法数字，请重新输入")

12、字典

 字典一种key - value 的数据类型，无序存储的，key必须是唯一的，不可变类型，如：数字、字符串、元组

字典两大特点：无序，键唯一

 创建字典：

dic1 = {'name':"tom",'age':26}
dic = {
　　'name':"tom",
　　'age':26,
}
dic2 = dict((('name',"tom"),('age',26),))

增加

dic3={}
dic3['name']='alex'
dic3['age']=18

a=dic3.setdefault('name','yuan')
b=dic3.setdefault('ages',22)
键存在，不改动，返回字典中键对应的值
键不存在，在字典中增加新的键值对，并返回相应的值

删除

dic4={'name': 'tom', 'age': 18,'class':1}
 
清空字典
# dic4.clear()

删除字典中指定键值对
del dic4['name']

随机删除某组键值对，并以元组方式返回值 
a=dic4.popitem()

删除字典中指定键值对，并返回该键值对的值 
# print(dic4.pop('age'))

删除整个字典
# del dic4

修改

dic5={'name': 'tom', 'age': 18}
dic5['name']='jack'

dic6={'sex':'male','hobby':'girl'}
dic5.update(dic6)

查找

dic7={'name': 'tom', 'age': 18}
 
若key存在，返回值，不存在，就报错
print(dic7['name'])

若key存在，返回值，不存在，返回None
print(dic7.get('age'))

若key存在，返回值，不存在，返回False
print("ages" in dic7)

print(dic7.items())         #key和values
print(dic7.keys())          #key　　
print(dic7.values())        #values
print(list(dic7.values()))  #列表存储value 

 字典的嵌套

cn = {
    "北京":{
        "朝阳": ["国贸","望京"],
        "海淀": ["中关村","圆明园"],
        "丰台": ["丰台科技园","北京西站"],
        "通州":["传媒大学","双桥"]
    },
    "上海":{
        "浦东区":["迪士尼乐园","科技大学"]
    },
    "广东":{
        "天河区":["花城广场","国际金融中心"]
    }
}

cn["北京"]["朝阳"][1] += ",国展"
print(cn["北京"]["朝阳"])
#输出 
['国贸', '望京,国展']

字典的遍历

dic8={'name': 'tom', 'age': 28}
 
for i in dic8:
    print(i,dic8[i])
 
for items in dic8.items():
    print(items)

for keys,values in dic8.items():
    print(keys,values)

其他操作

##dict.fromkeys##少用，有坑

d1=dict.fromkeys(['host1','host2','host3'],'Mac')
print(d1)
d1['host1']='xiaomi'
print(d1)

d2=dict.fromkeys(['host1','host2','host3'],['Mac','huawei'])
print(d2)
d2['host1'][0]='xiaomi'
print(d2)

##sorted(dict) : 返回一个有序的包含字典所有key的列表

dic={5:'555',2:'222',4:'444'}
print(sorted(dic))　

13、字符串

重要的字符串方法

# print(st.count('l'))                                #统计元素个数
# print(st.center(50,'#'))                            #居中
# print(st.startswith('he'))                          #判断是否以某个内容开头
# print(st.find('t'))                                 #查找到第一个元素，并将索引值返回
# print(st.format(name='tom',age=37))                 #格式化输出的另一种方式   待定：?:{}
# print('My tLtle'.lower())                           #所有大写变小写
# print('My tLtle'.upper())                           #所有小写变大写
# print('\tMy tLtle\n'.strip())                       #移除头尾空格或换行符
# print('My title title'.replace('itle','hehe',1))    #替换（源,目标,次数）
# print('My title title'.split('i',1))                #指定分隔符对字符串进行分隔
# print(''.join(["123","abc"]))                       #字符串拼接

其他

# String的内置方法

# st='hello kitty {name} is {age}'
# print(st.count('l'))                    #统计元素个数
# print(st.capitalize())                  #首字母大写
# print(st.center(50,'#'))                #居中
# print(st.endswith('tty3'))              #判断是否以某个内容结尾
# print(st.startswith('he'))              #判断是否以某个内容开头
# print(st.expandtabs(tabsize=20))        #tab键的数量
# print(st.find('t'))                     #查找到第一个元素，并将索引值返回
# print(st.format(name='alex',age=37))    #格式化输出的另一种方式   待定：?:{}
# print(st.format_map({'name':'alex','age':22}))  #格式化输出字典格式
# print(st.index('t'))                    #查找，若值不存在后报错
# print('asd'.isalnum())                  #是否是字母和数字           
# print('12632178'.isdecimal())           #是否是十进制
# print('1269999.uuuu'.isdigit())         #是否是数字
# print('1269999.uuuu'.isnumeric())       #是否是数字
# print('abc'.isidentifier())             #是否是非法字符(变量)
# print('Abc'.islower())                  #是否是小写
# print('ABC'.isupper())                  #是否是大写
# print('  e'.isspace())                  #是否是空格
# print('My title'.istitle())             #是否是标题(单词的首字母是大写)
# print('My tLtle'.lower())               #所有大写变小写
# print('My tLtle'.upper())               #所有小写变大写
# print('My tLtle'.swapcase())            #所有大写变小写，小写变大写
# print('My tLtle'.ljust(50,'*'))         #左对齐并加*
# print('My tLtle'.rjust(50,'*'))         #右对齐并加*
# print('\tMy tLtle\n'.strip())           #移除头尾空格或换行符    
# print('\tMy tLtle\n'.lstrip())          #移除左边空格或换行符
# print('\tMy tLtle\n'.rstrip())          #移除右边空格或换行符
# print('My title title'.replace('itle','lesson',1))  #替换（源,目标,次数）
# print('My title title'.rfind('t'))                  #从右向左查查找(索引是一样的)
# print('My title title'.split('i',1))                #指定分隔符对字符串进行分隔
# print('My title title'.rsplit('i',1))               #从右向左,指定分隔符对字符串进行分隔
# print('My title title'.title())                     #标题化，转换所有单词的首字母是大写

全部

# string.capitalize()                                  把字符串的第一个字符大写
# string.center(width)                                 返回一个原字符串居中,并使用空格填充至长度 width 的新字符串
# string.count(str, beg=0, end=len(string))            返回 str 在 string 里面出现的次数，如果 beg 或者 end 指定则返回指定范围内 str 出现的次数
# string.decode(encoding='UTF-8', errors='strict')     以 encoding 指定的编码格式解码 string，如果出错默认报一个 ValueError 的 异 常 ， 除 非 errors 指 定 的 是 'ignore' 或 者'replace'
# string.encode(encoding='UTF-8', errors='strict')     以 encoding 指定的编码格式编码 string，如果出错默认报一个ValueError 的异常，除非 errors 指定的是'ignore'或者'replace'
# string.endswith(obj, beg=0, end=len(string))         检查字符串是否以 obj 结束，如果beg 或者 end 指定则检查指定的范围内是否以 obj 结束，如果是，返回 True,否则返回 False.
# string.expandtabs(tabsize=8)                         把字符串 string 中的 tab 符号转为空格，tab 符号默认的空格数是 8。
# string.find(str, beg=0, end=len(string))             检测 str 是否包含在 string 中，如果 beg 和 end 指定范围，则检查是否包含在指定范围内，如果是返回开始的索引值，否则返回-1
# string.index(str, beg=0, end=len(string))            跟find()方法一样，只不过如果str不在 string中会报一个异常.
# string.isalnum()                                     如果 string 至少有一个字符并且所有字符都是字母或数字则返回 True,否则返回 False
# string.isalpha()                                     如果 string 至少有一个字符并且所有字符都是字母则返回 True,否则返回 False
# string.isdecimal()                                   如果 string 只包含十进制数字则返回 True 否则返回 False.
# string.isdigit()                                     如果 string 只包含数字则返回 True 否则返回 False.
# string.islower()                                     如果 string 中包含至少一个区分大小写的字符，并且所有这些(区分大小写的)字符都是小写，则返回 True，否则返回 False
# string.isnumeric()                                   如果 string 中只包含数字字符，则返回 True，否则返回 False
# string.isspace()                                     如果 string 中只包含空格，则返回 True，否则返回 False.
# string.istitle()                                     如果 string 是标题化的(见 title())则返回 True，否则返回 False
# string.isupper()                                     如果 string 中包含至少一个区分大小写的字符，并且所有这些(区分大小写的)字符都是大写，则返回 True，否则返回 False
# string.join(seq)                                     以 string 作为分隔符，将 seq 中所有的元素(的字符串表示)合并为一个新的字符串
# string.ljust(width)                                  返回一个原字符串左对齐,并使用空格填充至长度 width 的新字符串
# string.lower()                                       转换 string 中所有大写字符为小写.
# string.lstrip()                                      截掉 string 左边的空格
# string.maketrans(intab, outtab])                     maketrans() 方法用于创建字符映射的转换表，对于接受两个参数的最简单的调用方式，第一个参数是字符串，表示需要转换的字符，第二个参数也是字符串表示转换的目标。
# max(str)                                             返回字符串 str 中最大的字母。
# min(str)                                             返回字符串 str 中最小的字母。
# string.partition(str)                                有点像 find()和 split()的结合体,从 str 出现的第一个位置起,把 字 符 串 string 分 成 一 个 3 元 素 的 元 组 (string_pre_str,str,string_post_str),如果 string 中不包含str 则 string_pre_str == string.
# string.replace(str1, str2,  num=string.count(str1))  把 string 中的 str1 替换成 str2,如果 num 指定，则替换不超过 num 次.
# string.rfind(str, beg=0,end=len(string) )            类似于 find()函数，不过是从右边开始查找.
# string.rindex( str, beg=0,end=len(string))           类似于 index()，不过是从右边开始.
# string.rjust(width)                                  返回一个原字符串右对齐,并使用空格填充至长度 width 的新字符串
# string.rpartition(str)                               类似于 partition()函数,不过是从右边开始查找.
# string.rstrip()                                      删除 string 字符串末尾的空格.
# string.split(str="", num=string.count(str))          以 str 为分隔符切片 string，如果 num有指定值，则仅分隔 num 个子字符串
# string.splitlines(num=string.count('\n'))            按照行分隔，返回一个包含各行作为元素的列表，如果 num 指定则仅切片 num 个行.
# string.startswith(obj, beg=0,end=len(string))        检查字符串是否是以 obj 开头，是则返回 True，否则返回 False。如果beg 和 end 指定值，则在指定范围内检查.
# string.strip([obj])                                  在 string 上执行 lstrip()和 rstrip()
# string.swapcase()                                    翻转 string 中的大小写
# string.title()                                       返回"标题化"的 string,就是说所有单词都是以大写开始，其余字母均为小写(见 istitle())
# string.translate(str, del="")                        根据 str 给出的表(包含 256 个字符)转换 string 的字符,要过滤掉的字符放到 del 参数中
# string.upper()                                       转换 string 中的小写字母为大写

 三级菜单

menu = {
    '北京':{
        '海淀':{
            '五道口':{
                'soho':{},
                '网易':{},
                'google':{}
            },
            '中关村':{
                '爱奇艺':{},
                '汽车之家':{},
                'youku':{},
            },
            '上地':{
                '百度':{},
            },
        },
        '昌平':{
            '沙河':{
                '老男孩':{},
                '北航':{},
            },
            '天通苑':{},
            '回龙观':{},
        },
        '朝阳':{},
        '东城':{},
    },
    '上海':{
        '闵行':{
            "人民广场":{
                '炸鸡店':{}
            }
        },
        '闸北':{
            '火车战':{
                '携程':{}
            }
        },
        '浦东':{},
    },
    '山东':{},
}

#记录当前层的位置
d = menu
#记录每一层的位置
m = []

while True:
#输出key（各级菜单）
    for k in d:
        print(k)
#用户输入
    x = input(">:").strip()
    if len(x ) == 0:continue
    if x in d:
#每一层=[当前层，当前层](当前层增加到每一层)
        m.append(d)
#当前层=下一层
        d = d[x]
    elif x == 'b':
#当前层大于0
        if len(m)>0:
#当前层=每一层删除最后一层
            d = m.pop()
            

 14、编码

1）基本概念

在python 2中默认编码是 ASCII，而在python 3中默认编码是 unicode
unicode 分为utf-32 (占4个字节),utf-16(占两个字节)，utf-8(占1-4个字节)，所以utf-16 是最常用的unicode版本，但是在文件里存的还是utf-8，因为utf8省空间
在python 3,encode编码的同时会把stringl变成bytes类型，decode解码的同时会把bytes类型变成string类型
在unicode编码中 1个中文字符=2个字节，1个英文字符 = 1个字节，切记：ASCII是不能存中文字符的
utf-8是可变长字符编码,它是unicode的优化，所有的英文字符依然按ASCII形式存储，所有的中文字符统一是3个字节
unicode包含了所有国家的字符编码，不同字符编码之间的转换都需要经过unicode的过程
python本身的默认编码是utf-8

2）python2中的编码和转码的过程，如图

注：因为unicode是中间编码，任何字符编码之前的转换都必须解码成unicode，在编码成需要转的字符编码

 3）py3的字符编码转换

 在基本概念中已经说到python 3的编码，默认是unicode，所以字符编码之间的转换不需要decode过程，直接encode即可，代码如下：

string = "你好"
#string现在是utf-8的编码格式，属于unicode编码，无需要decode,直接encode
s_to_gbk = string.encode("gbk")
print(s_to_gbk)
#反过来，gbk要是转换为utf-8需要先解码成unicode，在编码成utf-8
gbk_to_utf8 = s_to_gbk.decode("gbk").encode("utf-8")
print(gbk_to_utf8)
#编码成utf-8
decode_utf8 = gbk_to_utf8.decode("utf-8")
print(decode_utf8)

 注：在python 3,encode编码的同时会把stringl变成bytes类型，decode解码的同时会把bytes类型变成string类型，所以你就不难看出encode后的把它变成了一个bytes类型的数据。还有需要特别注意的是：不管是否在python 3的文件开头申明字符编码，只能表示，这个python文件是这个字符编码，文件中的字符串还是unicode。

 15、文件操作

对文件操作流程

打开文件，得到文件句柄并赋值给一个变量
通过句柄对文件进行操作
关闭文件 

文件打开模式　

r    只读文本
w    清空写文本
a    追加写文本     非常重要
rb   只读二进制,主要应用在爬虫中
wb   清空写字节
ab   追加写字节      非常重要
r+   读写 重要
w+   清空写读
a+   追加写读

 

t    文本模式 (默认)。
x    写模式，新建一个文件，如果该文件已存在则会报错。
b    二进制模式。
+    打开一个文件进行更新(可读可写)。
U    通用换行模式（不推荐）。
r    以只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。这是默认模式。
rb    以二进制格式打开一个文件用于只读。文件指针将会放在文件的开头。这是默认模式。一般用于非文本文件如图片等。
r+    打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。
rb+    以二进制格式打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。一般用于非文本文件如图片等。
w    打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
wb    以二进制格式打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。一般用于非文本文件如图片等。
w+    打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
wb+    以二进制格式打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。一般用于非文本文件如图片等。
a    打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。
ab    以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。
a+    打开一个文件用于读写。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。文件打开时会是追加模式。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。
ab+    以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。

文件读取

f = open("abc.txt","r",encoding='utf8')   #打开文件，只读模式，编码utf8
print(f.read(3))                          #读3个字节，每个汉字3位，字母或数字1位，换行符（\r\n）2位
print(f.readline(6))                      #读3个字节
print(f.readline())                       #读整行，包括换行符
print(f.readlines())                      #读所有行，并转换成列表，包括换行符
print(f.read())                           #读取光标后的所有
f.close()                                 #关闭文件

####无论是read()还是readline(),光标会发生位置变化

 读取前5行文件

f = open("abc.txt","r",encoding='utf8')

for i in range(5):
    print(f.readline().strip())          #strip()去掉换行符

f.close()

文件写入

# -*- coding:utf-8 -*-
f = open("abc2.txt","w",encoding='utf8')   #写模式
seq = ["我是谁 1\n", "你是谁 2"]
f.write( seq[0] )                          #写入指定的字符串，先写内存，后写磁盘，中文注意字符串的编码，要转码
f.writelines( seq )                        #写入指定的列表

f.close()

追加写入

# -*- coding:utf-8 -*-
f = open("abc2.txt","a",encoding='utf8')   #追加模式
f.write("aaaaa")                          

f.close()

在文件的第6行末追加内容，打印出来

f=open('abc','r',encoding='utf8')        #读模式
x=0
for i in f:
    x+=1
    if x == 6:                           
        i=''.join([i.strip(),"dddd"])    #字符串拼接
    print(i.strip())
f.close()

在文件的第6行末追加内容，写到文件

# -*- coding:utf-8 -*-

f_r=open('abc2','r',encoding='utf8')     #读文件
f_w=open('abc3','w',encoding='utf8')     #写文件

x=0
for i in f_r:
    x+=1
    if x == 6:
        i=''.join([i.strip(),"dddd\n"]) 
    f_w.write(i)                         #读一行，写一行
f_r.close()
f_w.close()

读取光标位置

f = open('abc2','r',encoding='utf8')
print (f.tell())                          #读模式，光标的默认是0
print (f.readline().strip())              #无论是read()还是readline(),光标都会发生位置变化
print (f.tell())
f.close()

移动光标位置

f=open('abc2','r',encoding='utf8')
print(f.read(6))                         #读6个字节，中文是3的倍数
print(f.tell())          
print(f.seek(9))                         #移动光标
print(f.tell())
f.close()

打印文件编码

f=open('abc2','r',encoding='utf8')
print(f.encoding)
f.close()

打印读取文件的IO接口

f=open('abc2','r',encoding='utf8')
print(f.fileno())
f.close()

强制刷新，保存数据到磁盘

import time                                #导入模块
f=open('abc2','w',encoding='utf8')
f.write("hello word")                      
f.flush()
time.sleep(0.30)
f.close()

进度条，体会flush的作用

方法1：
import sys,time
for i in range(30):
    sys.stdout.write("*")
    sys.stdout.flush()
    time.sleep(0.1)

方法2：
import sys,time
for i in range(30):
    print('*',end='',flush=True)
    time.sleep(0.1)

文件内容替换

f_r=open('abc2','r',encoding='utf8')
f_w=open('abc3','w',encoding='utf8')

for i in f_r:
    if "我是第8行" in i:
        i = i.replace("我是第8行","666")
    f_w.write(i)
f_r.close()
f_w.close()

 with语句

为了避免打开文件后忘记关闭，可以通过with管理上下文

with open('abc','r') as f:
with open('abc','r') as f_r, open('abc','w') as f_rw:
    pass

file 对象

file.close()                 关闭文件。关闭后文件不能再进行读写操作。
file.flush()                 刷新文件内部缓冲，直接把内部缓冲区的数据立刻写入文件, 而不是被动的等待输出缓冲区写入。
file.fileno()                返回一个整型的文件描述符(file descriptor FD 整型), 可以用在如os模块的read方法等一些底层操作上。
file.isatty()                如果文件连接到一个终端设备返回 True，否则返回 False。
file.next()                  返回文件下一行。
file.read([size])            从文件读取指定的字节数，如果未给定或为负则读取所有。
file.readline([size])        读取整行，包括 "\n" 字符。
file.readlines([sizeint])    读取所有行并返回列表，若给定sizeint>0，则是设置一次读多少字节，这是为了减轻读取压力。
file.seek(offset[, whence])  设置文件当前位置
file.tell()                  返回文件当前位置。
file.truncate([size])        截取文件，截取的字节通过size指定，默认为当前文件位置。
file.write(str)              将字符串写入文件，返回的是写入的字符长度。
file.writelines(sequence)    向文件写入一个序列字符串列表，如果需要换行则要自己加入每行的换行符。

 字典和字符串转换

a=str({'beijing':{'1':111}})   #转换成字符串

a=eval(a)                      #转换成字典

 三级菜单，文件读取和写入

# #初始化 将menu存入磁盘中
# menu = {'北京':{
#     '朝阳':{
#         '国贸':{
#             'CICC':{},
#             'HP':{},
#             '渣打银行':{},
#             'CCTV':{}
#         },
#         '望京':{
#             '陌陌':{},
#             '奔驰':{},
#             '360':{}
#         },
#         '三里屯':{
#             '优衣库':{},
#             'apple':{}
#         }
#     },
#     '昌平':{
#         '沙河':{
#             '老男孩':{},
#             '阿泰包子':{}
#         },
#         '天通苑':{
#             '链家':{},
#             '我爱我家':{}
#         },
#         '回龙观':{}
#     },
#     '海淀':{
#         '五道口':{
#             '谷歌':{},
#             '网易':{},
#             'Souhu':{},
#             'Sogo':{},
#             '快手':{}
#         },
#         '中关村':{
#             'youku':{},
#             'Iqiyi':{},
#             '汽车之家':{},
#             '新东方':{}
#         }
#     }
# },
#         '上海':{
#             '浦东':{
#                 '陆家嘴':{
#                     'CICC':{},
#                     '高盛':{},
#                     '摩根':{}
#                 },
#                 '外滩':{}
#             },
#             '闵行':{},
#             '静安':{}
#         },
#         '山东':{
#             '济南':{},
#             '德州':{
#                 '乐陵':{
#                     '丁务镇':{},
#                     '城区':{}
#                 },
#                 '平原':{}
#             },
#             '青岛':{}
#         }
# }
#字典转换成字符串，并写入到文件
# dic_m=str(menu)
# with open('menu','w',encoding='utf8') as f:
#     f.write(dic_m)


#打开文件，并转换成字典
with open('menu','r',encoding='utf8') as f:
    menu=eval(f.read().strip())

#记录当前层的位置
d = menu
#记录每一层的位置
m=[]
while True:
#输出key（一级菜单）
    print('欢迎使用查询系统'.center(50,'#'))
    for k in d:
        print('>>',k)
    print('输入要查询的省市县，新增[add]、修改[mv]、删除[del]、返回[q]')
    x = input('>>：').strip()
#查询
    if x in d:
#父层=[当前层，当前层]
        m.append(d)
#子层=下一层
        d = d[x]
#新增
    elif x == 'add':
        ad = input('请添加:').strip()
        if ad in d:
            print('此项已存在')
        else:
            d[ad]={}
            continue
#修改
    elif x =='mv':
        mv_old = input('输入修改的内容:').strip()
        if mv_old in d:
            mv_new = input('修改为:').strip()
            d[mv_new]=d[mv_old]
            del d[mv_old]
            continue
#删除
    elif x =='del':
        rm = input('输入要删除的内容:').strip()
        if rm in d:
            m.append(d)
            del d[rm]
            continue
        else:
            print('此项不存在:')
#返回上一级或退出
    elif x == 'q':
        if m:
            d= m.pop()
        else:
            print('目前为最上级菜单，输入q后为退出系统！')
            break
    else:
        print('输入错误')
#非列表就转换成字符串，并写入到文件
if type(d) != list:
    with open('menu','w',encoding='utf8') as f:
        f.write(str(d))

截断数据

#截断数据(不能在r模式下)
#在w模式下：先清空，再写，再截断
#在a模式下：直接将指定位置后的内容截断

with open('abc2','r+',encoding='utf8') as f:
    print(f.tell())
    f.truncate(9)
    f.write('hello world\n')
    f.seek(0)
    print(f.tell())
    print(f.read())