python——文件和流

1. 打開文件的方式

　　open函數用來打開文件，語法如下：

　　open (name[,mode[,buffering]])

　　open('test.txt'.r)

　　open函數使用一個文件名作為唯一的強制參數，然后返回一個文件對象。模式（mode）和緩沖（buffering）參數都是可選的。

　　以下介紹open函數的模式和緩沖函數

　　1.1 文件模式

---

 

　　'r' :讀模式

　　'w':寫模式

　　'a':追加模式

　　'b':二進制模式

　　'+':讀/寫模式

---

 

　　‘b’模式改變處理文件的方法。用於處理一些其他類型的文件（二進制文件），比如聲音剪輯或者圖像，那么應該在的模式參數中增加‘b’。參數‘rb’可以用來讀取一個二進制文件。

　　1.2 緩沖

　　open函數的第3個參數（可選）控制文件的緩沖。如果參數是0（或者False），I/O（輸入輸出流）就是無緩沖的（所有的讀寫操作都針對硬盤）；如果是1（或者是true），

I/O就是有緩沖的（意味着python使用內存來代替硬盤，讓程序變得更快，只用使用flush或者close是才會更新硬盤上的數據）。大於1的數字代表緩沖區的大小（單位字節），-1

（或者任何負數）代表使用默認的緩沖區大小。

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2.基本的文件方法

　　打開文件的方法已經介紹了，那么下一步就是用他們做些有用的事。接下來會介紹文件對象（和一些類文件對象，有時候稱為流）的一些基本方法。

　　2.1  讀和寫

　　文件（或流）最重要的能力是提供或者接收數據。如果有一名字為f的類文件對象，那么就可以使用f.write方法和f.read方法（以字符串形式）寫入和讀取數據。

　　每次調用f.write(string)時，所提供的參數string都會被追加到文件中已存在部分的后面

f = open("somefile.txt", "w")
f.write('Hello, ')
f.write('Python!')
f.close()

--------
結果：
Hello，Python！

　　讀文件很簡單，只要記得告訴流要讀多少字符（字節）即可。

　　如下：

f = open("somefile.txt", "r")
print(f.read(4))
print(f.read())
f.close()
------------
結果：
D:\Python27\python.exe D:/pythonwork/test01/file_1.py
hell
o, python!

　　注意：在調用open時可以省略模式說明，因為‘r’是默認的。

　　**隨機訪問

　　以上的例子把文件當成流來操作，也就是說只能按照從頭到尾的順序讀數據。實際上在文件中隨意移動讀取文件位置也是可以的，可以使用類文件對象的方法seek和tell來直接訪問感興趣的部分（這種方法稱為隨機訪問）。

　　seek(offset[,whence]):這個方法把當前位置（進行讀和寫的位置）移動到offest和whence定義的位置。offset類是一個字節（字符）數，表示偏移量。whence默認是0，表示偏移量是從文件開頭開始計算的（偏移量必須是非負的）。whence可能被設置為1（相對於當前位置的移動，此時偏移量offset可以是負的）或者2（相對於文件結尾的移動）

　　例子如下：

f = open("somefile.txt", "w")
f.write('0123456789')
f.seek(5)
f.write("hello, python!")
f.close()
f = open("somefile.txt", "r")
print(f.read())

------------------------
結果：
D:\Python27\python.exe D:/pythonwork/test01/file_1.py
01234hello, python!

　　tell方法返回當前文件的位置如下列所示：

f = open("somefile.txt", "r")
print(f.read(3))
print(f.read(2))
print(f.tell())

---------
結果：
D:\Python27\python.exe D:/pythonwork/test01/file_1.py
012
34
5

　　注意：f.tell方法返回的數字在這種情況下是一個長整數。但不是所有的情況都是這樣的。

　　2.2 讀寫行

　　可以使用file.readline讀取單獨的一行。readline方法可以讀取一個文件中的所有行並將其作為列表返回。

　　writeline方法和readline方法相反：傳給它一個字符串的列表（實際上任何序列或者可迭代的對象都行），它會把所有的字符串寫入文件（或流）。注意，程序不會增加新行，需要自己添加。

　　注意：在使用其他的符號作為換行符的平台上，用\r(Mac)和\r\n(Windows中)代替\n。

　　2.3 關閉文件

　　應該牢記使用close方法關閉文件。

　　事實上有專門為這種情況設計的語句，即with語句：

　　with open("somefile.txt") as somefile:

　　　　do_something(somefile)

　　with語句可以打開文件並將其賦值到變量上（somefile），之后就可以將數據寫入語句提中的文件（或執行其他操作）。文件在語句結束后會被自動關閉，即使是由異常引起的結束也是如此。

　　***上下文管理器

　　with語句實際上是很通用的結構，允許使用所謂的上下文管理器（context manager）。上下文管理器是一種支持_enter_和_exit_這兩個方法的對象。

　　_enter_方法不帶參數，它在進入with語句塊時被調用，返回值綁定到在as關鍵字之后的變量。

　　2.4  使用基本文件方法

import pprint


with open("somefile.txt") as somefile:
     s1 = somefile.read(7)
     print(s1)
     s2 = somefile.read(4)
     print(s2)


with open("somefile.txt") as somefile:
     s3 = somefile.read()
     print(s3)


with open("somefile.txt") as somefile:
     for i in range(3):                     # 循環三次
         print('%s: %s'%(str(i), somefile.readline().strip()))


print(pprint.pprint(open("somefile.txt").readlines()))


# 寫文件
with open("somefile.txt", "w") as somefile:
     somefile.write("this\nis no\nhaiku")

結果：
D:\Python27\python.exe D:/pythonwork/test01/flie_2.py
this
is
 no

this
is no
haiku
0: this
1: is no
2: haiku
['this\n', 'is no\n', 'haiku']
None

　　修改文本文件案例

with open("somefile.txt", "r+") as somefile:
     lines = somefile.readlines()
     lines[1] = "isn't b\n"
     somefile.writelines(lines)

3.對文件內容進行迭代

　　3.1 按字節處理

　　最常見的對文件內容進行迭代的方法是在while循環中使用read方法。如下例子：

# 定義一個表達函數
def process(string):
    print("Processing: ", string)


with open("somefile.txt", "r") as somefile:
    char = somefile.read(1)
    while char:
        process(char)
        char = somefile.read(1)

　　可以看到，賦值語句char =f.read(1)被重復的使用，代碼重復通常被認為是一件壞事。為了避免這種情況，可以使用while true/break語句。

with open("somefile.txt", "r") as somefile:
    while True:
        char = somefile.read(1)
        if not char:
            break
        process(char)

　　3.2 按行操作

　　在while中使用readline

with open("somefile.txt", "r") as somefile:
    while True:
        line = somefile.readline().strip()
        if not line:
            break
        process(line)

　　用readlines迭代行

with open("somefile.txt", "r") as somefile:
    for line in somefile.readlines():
        process(line.strip())

　　3.3 使用fileinput實現懶惰行迭代

for line in fileinput.input("somefile.txt"):
    process(line)

　　3.4 文件迭代器

　　對文件進行迭代而不使用變量存儲文件對象

for line in open("somefile.txt"):
    process(line)

　　可以對文件迭代器執行和普通迭代器相同的操作。如下：

with open("somefile2.txt", 'r+') as somefile:
    somefile.write('First line\n')
    somefile.write('Second line\n')
    somefile.write('Third line\n')
    lines = somefile
    print(lines)

# 將文件內容轉換為list
lines = list(open("somefile2.txt"))
print(lines)

first, second, third = open("somefile2.txt")
print(first)
print(second)
print(third)

結果：
D:\Python27\python.exe D:/pythonwork/test01/flie_2.py
['First line\n', 'Second line\n', 'Third line\n']
First line

Second line

Third line

　　在這個例子中，注意下面的幾點很重要。

• 使用print來向文件內寫入內容，這會在提供的字符串后面增加新的行。
• 使用序列來對一個打開的文件進行解包操作，把每行都放入一個單獨的變量中（這么做是很有使用性的，因為一般不知道文件中有多少行，但它演示了文件對象的“迭代性”）
• 在寫文件后關閉文件，是為了確保數據被更新到硬盤中。建議使用with open(filename) as filename: