Python学习之旅（二十二）

Python基础知识（21）：IO编程

一、文件读写

读写文件就是请求操作系统打开一个文件对象（文件描述符），然后，通过操作系统提供的接口从这个文件对象中读取数据（读文件），或者把数据写入这个文件对象（写文件）

1、读文件

“r”默认读取文本文件，“rb”读取二进制文件，如图片、视频等

>>> f=open("D:\Python\doit\hello.txt","r")
>>> f.read()
'Hello, world!'
>>> f.close()

（1）read（）一次读取全部文件

read（size）一次最多读取size个字节长的内容

readline（）每次读取一行内容

readlines（）一次读取所有内容并返回list

（2）由于读取文件的过程中可能会出错，为保证无论有没有出错都能关闭文件，因而引用“try......finally......”

更为方便的办法是使用with

try:
    f = open('/path/to/file', 'r')
    print(f.read())
finally:
    if f:
        f.close()

#with
with open('/path/to/file', 'r') as f:
    print(f.read())

（3）读取utf-8文件时，需要给open（）函数传入encoding参数

（4）遇到有些编码不规范的文件时会出现UnicodeDecodeError，此时只需要给open（）函数传入error参数，直接忽略这个错误

2、写文件

写文件和读文件是一样的，唯一区别是调用open()函数时，传入标识符'w'或者'wb'表示写文本文件或写二进制文件

>>> f=open("D:\Python\doit\hello.txt","w")
>>> f.write("Everything will be fine.")
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>>> f.close()

调用write()来写入文件，但是务必要调用f.close()来关闭文件。当我们写文件时，操作系统往往不会立刻把数据写入磁盘，而是放到内存缓存起来，空闲的时候再慢慢写入。只有调用close()方法时，操作系统才保证把没有写入的数据全部写入磁盘

使用with语句确保数据被写入

with open('/Users/michael/test.txt', 'w') as f:
    f.write('Hello, world!')

注：（1）要写入特定编码的文本文件，要给open()函数传入encoding参数，将字符串自动转换成指定编码

（2）如果要写入文件已存在，会直接覆盖（相当于删掉后新写入一个文件）。如果要把内容追加到文件末尾，可以传入'a'以追加（append）

二、StringIO和BytesIO

内存中读写str和bytes

1、StringIO：内存中读写str

要把str写入StringIO，需要先创建一个StringIO，像文件一样写入即可

getvalue()方法用于获得写入后的str

>>> from io import StringIO
>>> f = StringIO()
>>> f.write('hello')
5
>>> f.write(' ')
1
>>> f.write('world!')
6
>>> print(f.getvalue())
hello world!

要读取StringIO，可以用一个str初始化StringIO，像读文件一样读取

>>> from io import StringIO
>>> f = StringIO("Hey,\nguy.\nAre you OK?")
>>> while True:
    s = f.readline()
    if s == '':
        break
    print(s.strip())

Hey,
guy.
Are you OK?

2、BytesIO：内存中读写二进制

创建一个BytesIO，然后写入一些bytes

>>> from io import BytesIO
>>> f = BytesIO()
>>> f.write('中文'.encode('utf-8'))
6
>>> print(f.getvalue())
b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87

用一个bytes初始化BytesIO，然后，像读文件一样读取

>>> from io import BytesIO
>>> f = BytesIO(b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87')
>>> f.read()
b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'

三、操作文件和目录

在Python语言中，操作文件和目录的函数一部分放在os模块中，一部分放在os.path模块中

# 查看当前目录的绝对路径:
>>> os.path.abspath('.')
'/path/file01'
# 在某个目录下创建一个新目录，首先把新目录的完整路径表示出来:
>>> os.path.join('/path/file01', 'testdir')
'/path/file01/testdir'
# 然后创建一个目录:
>>> os.mkdir('/path/file01/testdir')
# 删掉一个目录:
>>> os.rmdir('/path/file01/testdir')

将两个路径合并成一个，通过os.path.join()函数

通过os.path.split()函数，把一个路径拆分为两部分，后一部分总是最后级别的目录或文件名

四、序列化

把变量从内存中变成可存储或传输的过程称之为序列化（pickling），序列化之后，就可以把序列化后的内容写入磁盘，或者通过网络传输到别的机器上

把变量内容从序列化的对象重新读到内存里称之为反序列化（unpickling）

用pickle模块来实现序列化

pickle.dumps()方法把任意对象序列化成一个bytes，并把这个bytes写入文件。

pickle.dump()方法直接把对象序列化后写入一个file-like Object

JSON

要在不同的编程语言之间传递对象，就必须把对象序列化为标准格式

JSON表示出来就是一个字符串，可以被所有语言读取，也可以方便地存储到磁盘或者通过网络传输