12.文件和输入输出
一、文件对象
1、文件对象不仅可以用来访问普通的磁盘文件, 而且也可以访问任何其它类型抽象层面上的"文件".
2、一旦设置了合适的"钩子", 你就可以访问具有文件类型接口的其它对象, 就好像访问的是普通文件一样.
3、内建函数 open() 返回一个文件对象 ，对该文件进行后继相关的操作都要用到它
4、文件只是连续的字节序列
5、数据的传输经常会用到字节流, 无论字节流是由单个字节还是大块数据组成
二、文件内建函数：open()和file()
打开文件
open()和file()都可以操作文件，打开文件后时候会返回一个文件对象，否则引发一个错误；当操作失败, Python 会产生一个 IOError 异常
1、open() 和 file() 函数具有相同的功能, 可以任意替换
2、您所看到任何使用 open() 的地方, 都可以使用 file() 替换它
3、建议使用 open() 来读写文件
4、 基本语法：file_object = open(file_name, access_mode='r', buffering=-1)
file_name 是包含要打开的文件名字的字符串, 它可以是相对路径或者绝对路径
可选变量access_mode 也是一个字符串, 代表文件打开的模式
使用 'r' 或 'U' 模式打开的文件必须是已经存在的
如果没有给定 access_mode , 它将自动采用默认值 'r' .
另外一个可选参数 buffering 用于指示访问文件所采用的缓冲方式 ；其中 0 表示不缓冲, 1表示只缓冲一行数据, 任何其它大于 1 的值代表使用给定值作为缓冲区大小
不提供该参数或者给定负值代表使用系统默认缓冲机制, 既对任何类电报机( tty )设备使用行缓冲, 其它设备使用正常缓冲
注意点：
1.python解释器打开文件时，是对硬盘进行操作,需要内核态才可以操作硬盘，故此时python解释器是调用操作系统的文件读取接口。
windows中文版本默认使用GBK编码表，linux默认使用utf-8，所有如果操作的文件在windows下，非GBK编码的，需要在open函数中声明编码类型，
使操作系统运用相应的编码规则进行解码读取，防止串码，乱码现象。
2.open主要有三种模式,读(r),写(w),追加(a),其中，默认为读模式
关闭文件
关闭文件有两组方式：
1.使用f.close() ,f为open返回的句柄赋值的变量名。
2.程序结束后，自动关闭。第一个方法容易造成文件写操作时，数据的丢失。原因是写数据时，数据会先保存在内存中，文件关闭时才会写入硬盘，此时如果文件未关闭，
软件因为异常崩溃，导致内存中的数据丢失，且未写入硬盘中。作为第一种关闭方法的优化，是使用：with open('filename') as f 。
with会创建一个程序块，将文件操作置于with程序块下，这样with控制块结束，文件也会自动关闭。
语法如下：
with open('f1.txt') as f1 , open('f2.txt') as f2:
......
文件对象访问模式
file对象有自己的属性和方法。先来看看file的属性。（+和b可以和其他的字符组合成mode，例如rb以二进制只读方式打开，mode参数是可选的，如果没有默认为r）
（注意：文件打开之后，应当被及时关闭，可以查看f.closed属性以确认文件是否被关闭）
|
mode |
function |
|
r |
只读模式（默认，文件不存在，则发生异常）文件的指针将会放在文件的开头 |
|
w |
只写模式（不可读，文件不存在则创建，存在则删除内容，再打开文件） |
|
a |
追加模式（只能写，文件不存在则创建，存在则追加内容） |
|
r+ |
可读写模式（可读，可写，可追加）,如果文件存在，则覆盖当前文件指针所在位置的字符，如原来文件内容是"Hello，World"，打开文件后写入"hi"则文件内容会变成"hillo, World" |
|
b |
以二进制方式打开（如：FTP发送上传ISO镜像文件，linux可忽略，windows处理二进制文件时需标注） |
|
w+ |
先写再读（可读，可写，可追加） 如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件。 |
|
a+ |
同a(可读可写，文件不存在则创建，存在则追加内容)。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。 |
|
rb |
以二进制读方式打开，只能读文件 ， 如果文件不存在，会发生异常 |
|
wb |
以二进制写方式打开，只能写文件， 如果文件不存在，创建该文件 |
|
ab |
二进制追写文件。 从文件顶部读取内容 从文件底部添加内容 不存在则创建 |
|
rt |
以文本读方式打开，只能读文件 ， 如果文件不存在，会发生异常 |
|
wt |
以文本写方式打开，只能读文件 ， 如果文件不存在，创建该文件。如果文件存在。先清空，再打开文件 |
|
at |
以文本读写方式打开，只能读文件 ， 如果文件不存在，创建该文件。如果文件存在。先清空，再打开文件 |
|
rb+ |
以二进制读方式打开，可以读、写文件 ， 如果文件不存在，会发生异常 |
|
wb+ |
以二进制写方式打开，可以读、写文件， 如果文件不存在，创建该文件.如果文件存在。先清空，再打开文件 |
|
ab+ |
追读写二进制。从文件顶部读取内容 从文件底部添加内容 不存在则创建 |
注：以b方式打开时，读取到的内容是字节类型，写入时也需要提供字节类型
通用换行符支持(UNS)
1、不同平台用来表示行结束的符号是不同的
2、当你使用 'U' 标志打开文件的时候, 所有的行分割符
通过 Python 的输入方法返回时都会被替换为换行符 NEWLINE(\n)
3、UNS 只用于读取文本文件
三、文件内建方法
>>> help(open)
Help on built-in function open in module __builtin__:
open(...)
open(name[, mode[, buffering]]) -> file object
Open a file using the file() type, returns a file object. This is the
preferred way to open a file. See file.__doc__ for further information.
>>> help(file)
Help on class file in module __builtin__:
class file(object)
| file(name[, mode[, buffering]]) -> file object
|
| Open a file. The mode can be 'r', 'w' or 'a' for reading (default),
| writing or appending. The file will be created if it doesn't exist
| when opened for writing or appending; it will be truncated when
| opened for writing. Add a 'b' to the mode for binary files.
| Add a '+' to the mode to allow simultaneous reading and writing.
| If the buffering argument is given, 0 means unbuffered, 1 means line
| buffered, and larger numbers specify the buffer size. The preferred way
| to open a file is with the builtin open() function.
| Add a 'U' to mode to open the file for input with universal newline
| support. Any line ending in the input file will be seen as a '\n'
| in Python. Also, a file so opened gains the attribute 'newlines';
| the value for this attribute is one of None (no newline read yet),
| '\r', '\n', '\r\n' or a tuple containing all the newline types seen.
|
| 'U' cannot be combined with 'w' or '+' mode.
|
| Methods defined here:
|
| __delattr__(...)
| x.__delattr__('name') <==> del x.name
|
| __enter__(...)
| __enter__() -> self.
|
| __exit__(...)
| __exit__(*excinfo) -> None. Closes the file.
|
| __getattribute__(...)
| x.__getattribute__('name') <==> x.name
|
| __init__(...)
| x.__init__(...) initializes x; see help(type(x)) for signature
|
| __iter__(...)
| x.__iter__() <==> iter(x)
|
| __repr__(...)
| x.__repr__() <==> repr(x)
|
| __setattr__(...)
| x.__setattr__('name', value) <==> x.name = value
|
| close(...)
| close() -> None or (perhaps) an integer. Close the file.
|
| Sets data attribute .closed to True. A closed file cannot be used for
| further I/O operations. close() may be called more than once without
| error. Some kinds of file objects (for example, opened by popen())
| may return an exit status upon closing.
|
| fileno(...)
| fileno() -> integer "file descriptor".
|
| This is needed for lower-level file interfaces, such os.read().
|
| flush(...)
| flush() -> None. Flush the internal I/O buffer.
|
| isatty(...)
| isatty() -> true or false. True if the file is connected to a tty device.
|
| next(...)
| x.next() -> the next value, or raise StopIteration
|
| read(...)
| read([size]) -> read at most size bytes, returned as a string.
|
| If the size argument is negative or omitted, read until EOF is reached.
| Notice that when in non-blocking mode, less data than what was requested
| may be returned, even if no size parameter was given.
|
| readinto(...)
| readinto() -> Undocumented. Don't use this; it may go away.
|
| readline(...)
| readline([size]) -> next line from the file, as a string.
|
| Retain newline. A non-negative size argument limits the maximum
| number of bytes to return (an incomplete line may be returned then).
| Return an empty string at EOF.
|
| readlines(...)
| readlines([size]) -> list of strings, each a line from the file.
|
| Call readline() repeatedly and return a list of the lines so read.
| The optional size argument, if given, is an approximate bound on the
| total number of bytes in the lines returned.
|
| seek(...)
| seek(offset[, whence]) -> None. Move to new file position.
|
| Argument offset is a byte count. Optional argument whence defaults to
| 0 (offset from start of file, offset should be >= 0); other values are 1
| (move relative to current position, positive or negative), and 2 (move
| relative to end of file, usually negative, although many platforms allow
| seeking beyond the end of a file). If the file is opened in text mode,
| only offsets returned by tell() are legal. Use of other offsets causes
| undefined behavior.
| Note that not all file objects are seekable.
|
| tell(...)
| tell() -> current file position, an integer (may be a long integer).
|
| truncate(...)
| truncate([size]) -> None. Truncate the file to at most size bytes.
|
| Size defaults to the current file position, as returned by tell().
|
| write(...)
| write(str) -> None. Write string str to file.
|
| Note that due to buffering, flush() or close() may be needed before
| the file on disk reflects the data written.
|
| writelines(...)
| writelines(sequence_of_strings) -> None. Write the strings to the file.
|
| Note that newlines are not added. The sequence can be any iterable object
| producing strings. This is equivalent to calling write() for each string.
|
| xreadlines(...)
| xreadlines() -> returns self.
|
| For backward compatibility. File objects now include the performance
| optimizations previously implemented in the xreadlines module.
|
| ----------------------------------------------------------------------
| Data descriptors defined here:
|
| closed
| True if the file is closed
|
| encoding
| file encoding
|
| errors
| Unicode error handler
|
| mode
| file mode ('r', 'U', 'w',