一、x模式(了解)
- x模式：文件不存在则创建，存在则报错。只写模式，不可读
# 1、示例一：提前创建a.txt文件，文件存在则报错
# with open('a.tx', mode='xt', encoding='utf-8') as f: # 报错：FileExistsError: [Errno 17] File exists: 'a.txt'
# pass
# 2、示例二：当前目录下文件b.tx不存在并创建 + 不可读。
with open(r'b.txt', mode='xt', encoding='utf-8') as f:
# f.read() # x模式只写模式，不可读。执行了f.read以后就。报错：io.UnsupportedOperation: not readable
# 3、示例三：当前目录下c.txt不存在 + 只写
with open(r'c.txt', mode='xt', encoding='utf-8') as f:
f.write('哈哈哈\n')
"""
拓展：换行符的概念由来
linux换行符：\n
windows换行符：\r\n
\r\n由来：\r表示回到行首 \n表示换行（举例：打印机）
优化：\r\n符号过多，过多占用空间。直至到了现在python3中使用：\n会在windows中默认指定的就是\r\n，而到了linux中默认指定的说就是\n。
"""
二、b模式
1、演示b模式读写都是以二进制为单位、可以争对所有文件、不能指定字符编码
# 引入：t模式只能读文本文件，不能读取其他文件需要用到b模式。
# with open(r'爱nmlgb的爱情.mp4', mode='rt', encoding='utf-8') as f:
# f.read() # 报错：UnicodeDecodeError
# 演示一：b模式下读取图片文件：不能指定encoding
# with open(r'test.jpg', mode='rb', encoding='utf-8') as f:
# res = f.read()
# 注意：二进制模式一定不能指定encoding，指定会报错(ValueError: binary mode doesn't take an encoding argument)。
# print(res, type(res))
# 演示二：b模式下读取文本文件：打印字符使用decode指定的编码，要与原来存入硬盘的编码格式相同。
with open(r'd.txt', mode='rb') as f:
date_bytes = f.read()
# f.read由b模式的加持下，直接将硬盘的二进制读入内容，b模式下，不做任何转换，直接读入内存。（提示：物理层面其实读出来的内容就是二进制，但是python进行处理模式会转成bytes类型，以后我们看到bytes类型，就把它直接当作二进制去看。）
print(date_bytes) # b'\xe5\x93\x88\xe5\x93\x88\xe5\x93\x88a'
print(date_bytes.decode('utf-8')) # 哈哈哈a
# 文本模式下，需要解码才能打印显示字符，不然打印出来的像上面一样是硬盘中躺着的是按照utf-8编码的二进制的格式。上面显示的是16进制的格式，每一个斜杠划分了每一个bytes类型。我们看到有三个哈哈哈字符，它们的utf-8对应中文字符采用的是3个字节，因此我们可以看到三个相同的‘xe5\x93\x88’。但是b模式下争对英文，会显示英文字符本身。本身bytes类型就是以硬盘默认存的时候的编码格式并以16进制的方式显示，也是转换的过程，像英文为什么这样，这些都只是给你的显示的结果。
# 演示三：b模式下对文本文件执行写操作：使用encode指定一种编码格式往文件中写，读出文件时就需要使用decode指定同样的编码方式读。
with open(r'e.txt', mode='wb') as f:
f.write('你好hello'.encode("gbk")) # 以gbk编码格式往e.txt文件中写，读出文件需要使用gbk编码方式读。
# 演示四：b模式下对文本文件执行写操作：使用encode将多种编码格式写入文件，将引发文件读取时困难。
with open('f.txt', mode='wb') as f:
# 冒号前使用utf-8格式写，冒号后使用gbk编码格式写。这样读取文件的时候，就需要判断如果是冒号前，那么就使用utf-8解码。如果冒号后，那么就需要使用gbk解码。
f.write("嘿嘿嘿你好！".encode('utf-8')) # 使用utf-8打开看到：嘿嘿嘿你好！:��������ã�
f.write(":".encode('utf-8'))
f.write("哈哈哈你好！".encode('gbk')) # 使用gbk打开看到：鍢垮樋鍢夸綘濂斤紒:哈哈哈你好！
2、区分b模式与t模式在读写单位、争对文件类型、是否指定字符编码
"""
t模式：
1、读写都是以字符串为单位（字符串在python中就是unicode）
2、只能争对文本文件
3、必须指定字符编码。
b模式：
1、读写都是以二进制为单位
2、可以争对所有文件
3、不能指定字符编码，只要制定就报错。
拓展：b模式下争对英文，会显示英文字符本身。本身bytes类型就是以硬盘默认存的时候的编码格式并以16进制的方式显示，也是转换的过程，像英文为什么这样，这些都只是给你的显示的结果。
"""
3、文件拷贝功能优化：用户不仅可以copy文本文件，还能copy任何的文件。
soruce_file_path = input('源文件路径>>:').strip()
target_file_path = input('目标文件路径>>:').strip()
with open(fr'{soruce_file_path}', mode='rb') as f1, \
open(fr'{target_file_path}', mode='wb') as f2:
for line in f1:
f2.write(line)
4、循环读取文件：当行数据过大是使用while循环读取，for循环将不再适用
"""
前提：了解区分t模式、b模式怎么区分每一行。
1、t模式下，文本文件以换行符为区分。
2、b模式下，任意文件也是以换行符为区分。
以下for、while例子再次强调：for循环可以做的事情，while循环也能做到
"""
# for循环读取：
"""
结束条件：在循环结束时，文件读取结束。
#空行是判断循环时是否有数据的关键条件。
"""
with open(r'g.txt', mode='rt') as f:
for line in f:
print(len(line), line) # 如果当前行时空行，长度为1
with open(r'g.txt', mode='rb') as f:
for line in f:
print(len(line), line) # 如果当前行是空行，b'\n' 长度为1
with open(r'test.jpg', mode='rb') as f:
for line in f:
print(line) # b模式下，line都是bytes类型
# while循环读取：
"""
结束条件：
在使用f.read读取文件内容的长度为0时，文件读取结束。
使用while循环时，for循环没有的优点：
while循环可以自己控制每次读取的数据量（使用时段：当文件一行内容很很长的情况下，使用while循环）
"""
with open(r'test.jpg', mode='rb') as f:
while True:
res = f.read(1024) # f.read()操作，可以指定每次读取数据的字符个数。这里1024指的是，当前次读取1024个字符。
print(len(res), res) # 如果文件内容读取完毕以后，继续执行f.read(1024)操作，这个时候读取的内容长度就是0，所以我们使用这个条件来作为文件循环取值结束的条件。
# if not len(res): # 或者使用下面的写法
if len(res) == 0:
if not len(res):
break
5、补充：得到bytes类型的三种方式
"""
得到bytes类型的三种方式：
1、字符串编码之后的结果
'上'.encode("utf-8")
bytes('上', encoding='utf-8)
2、b'必须是纯英文字符'
3、b模式下打开文件，f.read()读出的内容。
"""
三、文件的操作的其他方法
1、f.readline、f.readlines
with open(r'g.txt', mode='rt', encoding='utf-8') as f:
# 1、f.readline基本使用：一次读一行。注意：以换行符进行区分每一行
# print(f.readline()) # 111
# print(f.readline()) # 222
# print(f.readline()) # 333
# 2、模仿f.read操作：使用while循环 + f.readline用来。
while True:
line = f.readline()
print([line], len(line))
if not len(line):
break
# 3、f.readlines详细介绍：把所有内容读出来，以每一行为区分，一个一个的放入列表中。
with open(r'g.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
res = f.readlines()
print(res) # ['111\n', '222\n', '333\n', '444\n', '5555\n', '\n', '\n']
# 4、f.readlines与f.read使用注意：read和readlines都是将数据一次性读入内存，在数据内容过大时会导致内存溢出，需谨慎使用
2、f.writelines
# 1、f.writelines基本使用：把列表中的多个值取出来，写入文件中。（注意：列表中的每个元素都必须指定字符串类型。 ）
# 验证：列表中的每个元素都必须指定字符串类
with open('h.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
# f.writelines(['111', '222', '333', 444]) # 注意：列表中的每个元素都必须指定字符串类型，否则报错（TypeError: write() argument must be str, not int）
# 验证：换行符的使用
with open('j.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
f.writelines(['111', '222', '333', '444']) # 这里的内容会全部在一行显示：111222333444
with open('h.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
f.writelines(['111\n', '222\n', '333\n', '444\n']) # 其中每个元素都就加上了换行符，111等与其他元素值，都将独立一行
# 2、f.writelines与for循环的关系：它底层相当于调用了for循环，把列表中的每个元素for循环写入文件。）
with open('k.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
# f.writelines相当于调用了for循环，把列表中的每个元素for循环写入文件.
li = ['111\n', '222\n', '333\n', '444\n']
for item in li:
f.write(item)
# 3、b模式下的写操作
with open('l.txt', mode='wb') as f:
li = [
'111aaa\n'.encode('utf-8'),
'222bbb\n'.encode('utf-8'),
'333ccc\n'.encode('utf-8'),
]
# 3.1 b模式下使用writelines，列表中的每个字符串类型的元素，都需要进行编码成bytes类型
f.writelines(li)
with open('m.txt', mode='wb') as f:
li = [
b'aaaaaa\n',
b'bbbbbb\n',
'333ccc\n'.encode('utf-8'),
]
# 3.2 b模式下使用writelines，当列表中的字符串元素中的值全为字母时，可以不用特地解码。可以直接在要写入的字符串内容前加前缀小b，得到bytes类型
f.writelines(li)
with open('n.txt', mode='wb') as f:
li = [
bytes('111aaa\n', encoding='utf-8'),
bytes('222bbb\n', encoding='utf-8'),
bytes('333ccc\n', encoding='utf-8'),
]
# 3.3 '上'.encode('utf-8')等同于bytes('上', encoding='utf-8')
f.writelines(li)
'''
以上三步查看文件中的结果都是：
111aaa
222bbb
333ccc
'''
3、flush
# flush使用场景：主要争对写操作，告诉操作系统，把数据直接从内存写入硬盘中。通常flush主要用于测试行为。
with open('o.txt', mode='wt', encoding='utf-8') as f:
f.write('哈哈哈')
f.flush() # 立刻将文件内容从内存刷到硬盘
4、其他了解操作：f.readable()、f.writeable()、f.encoding、f.name、f.colsed
with open('p.txt', mode='wt', encoding='utf-8') as f:
print(f.readable()) # 判断f句柄是否可读，False
print(f.writable()) # 判断f句柄是否可写，True
print(f.encoding) # 查看f句柄采用的字符编码，utf-8（如果文件打开模式为b,则没有该属性）
# print(f.encoding) # 如果没有指定encoding，默认使用操作系统的编码，在windsow中显示：CP936（CP936其实就是GBK）
print(f.name) # 查看f句柄的文件名，p.txt
print(f.closed) # 判断文件是否关闭
四、控制文件指针操作
1、f.seek、f.tell
"""
一、指针移动的单位：
指针移动的单位都是以字节为单位，每次都是移动移动几个字节。（只有一种情况特殊，t模式下的read(n), 这个n代表的是字符个数,而b模式下read(n),这个n代表的是字节数）
二、f.seek(n,模式)：n指的是移动的字节数。模式有三种：
0：参照物是文件开头。举例：f.seek(9,0),文件从开头位置移动8个bytes。
1：参照物是当前指针所在位置。举例：f.seek(9,1),如果文件是从第2个字节位置开始，执行该操作以后当前文件中指针所在位置在11字节的位置。
2：参照物是文件末尾,文件指针倒着移动。举例：f.seek(-3，2)，如果文件中总字节数为9，那么当前所在的字节数是6.
补充：
1、seek默认就是0模式
2、指针使用默认不移动：0、1、2三种模式只要没有进行移动操作t、b模式中都可以使用。
3、指针移动时：0模式只能用在t模式中使用。0、1、2模式都可以用来b模式中
4、seek推荐用的模式：seek推荐使用在b模式中，一般基于seek的操作，都是用于b模式下的操作。
5、注意：a模式下，无论你的文件指针在哪个位置。一旦你使用write操作，写入的内容必然要追加到文件的末尾。
6、f.seek三种模式的正反向移动：正向移动文件指针不受内容的限制。反向移动文件指针不能超出内容部分，超出报错。
三、f.tell()：获取文件指针当前位置。
"""
'''
创建aaa.txt文件，写入以下内容作为测试需要：本次使用utf-8作为存储单位。一共9个字节。
abc你好
'''
# 验证：t模式下的read(n), 这个n代表的是字符个数
with open('aaa.txt', mode='rt', encoding='utf-8') as f:
res = f.read(4)
print(res) # abc你
# 验证：b模式下read(n),这个n代表的是字节数
with open('aaa.txt', 'rb') as f:
print(f.read(3)) # b'abc'
print(f.read(3).decode('utf-8')) # 你
print(f.read(3).decode('utf-8')) # 好
# 验证：只有0模式可以在t模式下使用
with open('aaa.txt', mode='rt', encoding='utf-8') as f:
f.seek(3, 0)
# f.seek(3, 1) # 报错（不支持运算）：io.UnsupportedOperation: can't do nonzero cur-relative seeks
# f.seek(3, 2) # 报错（不支持运算）：io.UnsupportedOperation: can't do nonzero end-relative seeks
# 示范一：0模式下指针的移动以文件开头为参照
with open('aaa.txt', mode='rt', encoding='utf-8') as f:
f.seek(3, 0) # 1、以文件开头为参照：移动3个字节，文件指针在'c'后面'你'前面.
# print(f.read()) # 你好
print(f.tell()) # 3
f.seek(1, 0) # 2、以文件开头为参照：移动0个字节，文件指针在'a'后面'b'前面.
print(f.tell()) # 1
print(f.read()) # bc你好
print(f.tell()) # 9(这里因为上面的f.read()操作，导致文件指针在末尾)
f.seek(0, 0)
f.seek(4, 0)
# print(f.read().decode('utf-8')) # 3、注意：如果文件指针移动到的位置不符合解码条件,报错（Unicode解码错误）：UnicodeDecodeError: 'utf-8' codec can't decode byte 0xbd in position 0: invalid start byte
# 示范二：1模式下指针的移动以当前位置为参照物（文件指针并不会因为文件内容做停留）
with open('aaa.txt', mode='rb') as f:
f.seek(9, 1) # 1、以当前位置为参考：r模式，前面没有任何操作，此时默认在起始位置。执行f.seek操作后，此时文件指针在末尾。
print(f.tell()) # 9
print(f.read()) # b''（文件指针在末尾，f.read读不出任何内容）
f.seek(7, 1) # 以当前位置为参考：之前文件指针在9字节位置，现在继续向后移动3字节.
print(f.tell()) # 16（文件已经到末尾了，文件指针并不会因为文件内容做停留）
print(f.read()) # b''
# 示范三：2模式下指针的移动以末尾为参照物，文件指针移动数值指定负数。（注意: 如果指针往前移动的指定范围超出，报错）
with open('aaa.txt',mode='rb') as f:
f.seek(-9, 2) # 以末尾为参照物：文件指针往前移动9个字节。目前在‘a’前面，也就是开头起始位置。
print(f.tell()) # 0
print(f.read()) # b'abc\xe4\xbd\xa0\xe5\xa5\xbd'(文件指针在开头，读出了所有数据)
f.seek(-3, 2) # 以末尾为参照物：文件指针往前移动3个字节。目前在'你'后面，'好'前面。
print(f.tell()) # 6
print(f.read()) # 好
# f.seek(-10, 2) # 注意: 如果指针往前移动的指定范围超出，报错（操作系统错误）：OSError: [Errno 22] Invalid argument
2、什么是往文件末尾追加一行内容？是用编辑器打开文件，还是a操作？
"""
注意：我们双击打开文件，往文件的末尾写一行内容，其实这并不叫往文件末尾追加一行内容。我们双击打开文件，看到文件中的内容，这个时候这个文件是在内存中，我们在内存中的这样的修改，只是把文件内容覆盖回硬盘了，你看起来好像是修改了，其实是把硬盘原来的内容，完整的给覆盖了一遍。也就是说你如果自己用编辑器打开文件，在原有的基础之上，往后面写内容，那其实不叫追加操作。
模拟追加操作：
以a模式打开文件，运行一次，那就是往文件末尾追加内容。
linux命令拓展：
tail -f access.log：捕捉access.log这个文件末尾的内容。
"""
