一 文件操作
一 介紹
計算機系統分為：計算機硬件，操作系統，應用程序三部分。
我們用python或其他語言編寫的應用程序若想要把數據永久保存下來，必須要保存於硬盤中，這就涉及到應用程序要操作硬件，眾所周知，應用程序是無法直接操作硬件的，這就用到了操作系統。操作系統把復雜的硬件操作封裝成簡單的接口給用戶/應用程序使用，其中文件就是操作系統提供給應用程序來操作硬盤虛擬概念，用戶或應用程序通過操作文件，可以將自己的數據永久保存下來。
有了文件的概念，我們無需再去考慮操作硬盤的細節，只需要關注操作文件的流程：
#1. 打開文件，得到文件句柄並賦值給一個變量 #2. 通過句柄對文件進行操作 #3. 關閉文件
二 在python中
#1. 打開文件，得到文件句柄並賦值給一個變量 f=open('a.txt','r',encoding='utf-8') #默認打開模式就為r #2. 通過句柄對文件進行操作 data=f.read() #3. 關閉文件 f.close()
三 f=open('a.txt','r')的過程分析
#1、由應用程序向操作系統發起系統調用open(...) #2、操作系統打開該文件，並返回一個文件句柄給應用程序 #3、應用程序將文件句柄賦值給變量f
四 強調！！！
#強調第一點： 打開一個文件包含兩部分資源：操作系統級打開的文件+應用程序的變量。在操作完畢一個文件時，必須把與該文件的這兩部分資源一個不落地回收，回收方法為： 1、f.close() #回收操作系統級打開的文件 2、del f #回收應用程序級的變量 其中del f一定要發生在f.close()之后，否則就會導致操作系統打開的文件還沒有關閉，白白占用資源， 而python自動的垃圾回收機制決定了我們無需考慮del f，這就要求我們，在操作完畢文件后，一定要記住f.close() 雖然我這么說，但是很多同學還是會很不要臉地忘記f.close(),對於這些不長腦子的同學，我們推薦傻瓜式操作方式：使用with關鍵字來幫我們管理上下文 with open('a.txt','w') as f: pass with open('a.txt','r') as read_f,open('b.txt','w') as write_f: data=read_f.read() write_f.write(data)
#強調第二點： f=open(...)是由操作系統打開文件，那么如果我們沒有為open指定編碼，那么打開文件的默認編碼很明顯是操作系統說了算了，操作系統會用自己的默認編碼去打開文件，在windows下是gbk，在linux下是utf-8。 這就用到了上節課講的字符編碼的知識：若要保證不亂碼，文件以什么方式存的，就要以什么方式打開。 f=open('a.txt','r',encoding='utf-8')
五 python2中的file與open
#首先在python3中操作文件只有一種選擇，那就是open() #而在python2中則有兩種方式：file()與open() 兩者都能夠打開文件，對文件進行操作，也具有相似的用法和參數，但是，這兩種文件打開方式有本質的區別，file為文件類，用file()來打開文件，相當於這是在構造文件類，而用open()打開文件，是用python的內建函數來操作，我們一般使用open()打開文件進行操作，而用file當做一個類型，比如type(f) is file
二 打開文件的模式
文件句柄 = open('文件路徑', '模式')
模式可以是以下方式以及他們之間的組合：
| Character | Meaning |
| ‘r' | open for reading (default) |
| ‘w' | open for writing, truncating the file first |
| ‘a' | open for writing, appending to the end of the file if it exists |
| ‘b' | binary mode |
| ‘t' | text mode (default) |
| ‘+' | open a disk file for updating (reading and writing) |
| ‘U' | universal newline mode (for backwards compatibility; should not be used in new code) |
#1. 打開文件的模式有(默認為文本模式)： r ，只讀模式【默認模式，文件必須存在，不存在則拋出異常】 w，只寫模式【不可讀；不存在則創建；存在則清空內容】 a， 之追加寫模式【不可讀；不存在則創建；存在則只追加內容】 #2. 對於非文本文件，我們只能使用b模式，"b"表示以字節的方式操作（而所有文件也都是以字節的形式存儲的，使用這種模式無需考慮文本文件的字符編碼、圖片文件的jgp格式、視頻文件的avi格式） rb wb ab 注：以b方式打開時，讀取到的內容是字節類型，寫入時也需要提供字節類型，不能指定編碼 #3. 了解部分 "+" 表示可以同時讀寫某個文件 r+， 讀寫【可讀，可寫】 w+，寫讀【可讀，可寫】 a+， 寫讀【可讀，可寫】 x， 只寫模式【不可讀；不存在則創建，存在則報錯】 x+ ，寫讀【可讀，可寫】 xb
# 回車與換行的來龍去脈 http://www.cnblogs.com/linhaifeng/articles/8477592.html # U模式 'U' mode is deprecated and will raise an exception in future versions of Python. It has no effect in Python 3. Use newline to control universal newlines mode. # 總結： 在python3中使用默認的newline=None即可，換行符無論何種平台統一用\n即可
三 操作文件的方法
#掌握 f.read() #讀取所有內容,光標移動到文件末尾 f.readline() #讀取一行內容,光標移動到第二行首部 f.readlines() #讀取每一行內容,存放於列表中 f.write('1111\n222\n') #針對文本模式的寫,需要自己寫換行符 f.write('1111\n222\n'.encode('utf-8')) #針對b模式的寫,需要自己寫換行符 f.writelines(['333\n','444\n']) #文件模式 f.writelines([bytes('333\n',encoding='utf-8'),'444\n'.encode('utf-8')]) #b模式 #了解 f.readable() #文件是否可讀 f.writable() #文件是否可讀 f.closed #文件是否關閉 f.encoding #如果文件打開模式為b,則沒有該屬性 f.flush() #立刻將文件內容從內存刷到硬盤 f.name
練習，利用b模式，編寫一個cp工具，要求如下：
1. 既可以拷貝文本又可以拷貝視頻，圖片等文件
2. 用戶一旦參數錯誤，打印命令的正確使用方法，如usage: cp source_file target_file
提示：可以用import sys，然后用sys.argv獲取腳本后面跟的參數
import sys if len(sys.argv) != 3: print('usage: cp source_file target_file') sys.exit() source_file,target_file=sys.argv[1],sys.argv[2] with open(source_file,'rb') as read_f,open(target_file,'wb') as write_f: for line in read_f: write_f.write(line)
四 文件內光標移動
一: read(3)：
1. 文件打開方式為文本模式時，代表讀取3個字符
2. 文件打開方式為b模式時，代表讀取3個字節
二: 其余的文件內光標移動都是以字節為單位如seek，tell，truncate
注意：
1. seek有三種移動方式0，1，2，其中1和2必須在b模式下進行，但無論哪種模式，都是以bytes為單位移動的
2. truncate是截斷文件，所以文件的打開方式必須可寫，但是不能用w或w+等方式打開，因為那樣直接清空文件了，所以truncate要在r+或a或a+等模式下測試效果
import time with open('test.txt','rb') as f: f.seek(0,2) while True: line=f.readline() if line: print(line.decode('utf-8')) else: time.sleep(0.2)
五 文件的修改
文件的數據是存放於硬盤上的，因而只存在覆蓋、不存在修改這么一說，我們平時看到的修改文件，都是模擬出來的效果，具體的說有兩種實現方式：
方式一：將硬盤存放的該文件的內容全部加載到內存，在內存中是可以修改的，修改完畢后，再由內存覆蓋到硬盤（word，vim，nodpad++等編輯器）
import os with open('a.txt') as read_f,open('.a.txt.swap','w') as write_f: data=read_f.read() #全部讀入內存,如果文件很大,會很卡 data=data.replace('alex','SB') #在內存中完成修改 write_f.write(data) #一次性寫入新文件 os.remove('a.txt') os.rename('.a.txt.swap','a.txt')
方式二：將硬盤存放的該文件的內容一行一行地讀入內存，修改完畢就寫入新文件，最后用新文件覆蓋源文件
import os with open('a.txt') as read_f,open('.a.txt.swap','w') as write_f: for line in read_f: line=line.replace('alex','SB') write_f.write(line) os.remove('a.txt') os.rename('.a.txt.swap','a.txt')
練習題：
1. 文件a.txt內容：每一行內容分別為商品名字，價錢，個數，求出本次購物花費的總錢數 apple 10 3 tesla 100000 1 mac 3000 2 lenovo 30000 3 chicken 10 3 2. 修改文件內容，把文件中的alex都替換成SB