python之路——文件操作
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初窥文件操作基本流程
计算机系统分为:计算机硬件,操作系统,应用程序三部分。
我们用python或其他语言编写的应用程序若想要把数据永久保存下来,必须要保存于硬盘中,这就涉及到应用程序要操作硬件,众所周知,应用程序是无法直接操作硬件的,这就用到了操作系统。操作系统把复杂的硬件操作封装成简单的接口给用户/应用程序使用,其中文件就是操作系统提供给应用程序来操作硬盘虚拟概念,用户或应用程序通过操作文件,可以将自己的数据永久保存下来。
有了文件的概念,我们无需再去考虑操作硬盘的细节,只需要关注操作文件的流程:
#1. 打开文件,得到文件句柄并赋值给一个变量
#2. 通过句柄对文件进行操作
#3. 关闭文件
#1. 打开文件,得到文件句柄并赋值给一个变量
f=open('a.txt','r',encoding='utf-8') #默认打开模式就为r #2. 通过句柄对文件进行操作
data=f.read() #3. 关闭文件
f.close()
coding:文件操作
#1、由应用程序向操作系统发起系统调用open(...)
#2、操作系统打开该文件,并返回一个文件句柄给应用程序
#3、应用程序将文件句柄赋值给变量f
f=open('a.txt','r')分析
关闭文件的注意事项
打开一个文件包含两部分资源:操作系统级打开的文件+应用程序的变量。在操作完毕一个文件时,必须把与该文件的这两部分资源一个不落地回收,回收方法为:
1、f.close() #回收操作系统级打开的文件
2、del f #回收应用程序级的变量 其中del f一定要发生在f.close()之后,否则就会导致操作系统打开的文件还没有关闭,白白占用资源,
而python自动的垃圾回收机制决定了我们无需考虑del f,这就要求我们,在操作完毕文件后,一定要记住f.close() 虽然我这么说,但是很多同学还是会很不要脸地忘记f.close(),对于这些不长脑子的同学,我们推荐傻瓜式操作方式:使用with关键字来帮我们管理上下文
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)
注意
文件编码
f=open(...)是由操作系统打开文件,那么如果我们没有为open指定编码,那么打开文件的默认编码很明显是操作系统说了算了,操作系统会用自己的默认编码去打开文件,在windows下是gbk,在linux下是utf-8。
#这就用到了上节课讲的字符编码的知识:若要保证不乱码,文件以什么方式存的,就要以什么方式打开。
f=open('a.txt','r',encoding='utf-8')
文件的打开模式
文件句柄 = open('文件路径', '模式')
模式可以是以下方式以及他们之间的组合:
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. 打开文件的模式有(默认为文本模式):
r ,只读模式【默认模式,文件必须存在,不存在则抛出异常】
w,只写模式【不可读;不存在则创建;存在则清空内容】
a, 之追加写模式【不可读;不存在则创建;存在则只追加内容】 #2. 对于非文本文件,我们只能使用b模式,"b"表示以字节的方式操作(而所有文件也都是以字节的形式存储的,使用这种模式无需考虑文本文件的字符编码、图片文件的jgp格式、视频文件的avi格式)
rb
wb
ab
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,不能指定编码
#"+" 表示可以同时读写某个文件
r+, 读写【可读,可写】
w+,写读【可读,可写】
a+, 写读【可读,可写】
x, 只写模式【不可读;不存在则创建,存在则报错】
x+ ,写读【可读,可写】
xb
了解
由于历史的原因,换行符在不同的系统中有不同模式,比如在 unix中是一个\n,而在windows中是‘\r\n’,用U模式打开文件,就是支持所有的换行模式,也就说‘\r’ '\n' '\r\n'都可表示换行
t是windows平台特有的所谓text mode(文本模式),区别在于会自动识别windows平台的换行符。
了解2
Files opened in binary mode (appending 'b' to the mode argument) return contents as bytes objects without any decoding.
b是以二进制的形式来读文件,但是显示出来的却不是0101,而是以字节的形式显示出来。
一个字节是8位二进制,所以计算机是自动帮你进行了转换。
请不要误会b模式是按照字节读。
关于b模式读文件
文件内的光标移动
一: read(3):
1. 文件打开方式为文本模式时,代表读取3个字符
2. 文件打开方式为b模式时,代表读取3个字节
二: 其余的文件内光标移动都是以字节为单位如seek,tell,truncate
注意:
1. seek有三种移动方式0,1,2,其中1和2必须在b模式下进行,但无论哪种模式,都是以bytes为单位移动的
2. truncate是截断文件,所以文件的打开方式必须可写,但是不能用w或w+等方式打开,因为那样直接清空文件了,所以truncate要在r+或a或a+等模式下测试效果
with上下文管理
打开一个文件包含两部分资源:操作系统级打开的文件+应用程序的变量。在操作完毕一个文件时,必须把与该文件的这两部分资源一个不落地回收,回收方法为:
1、f.close() #回收操作系统级打开的文件
2、del f #回收应用程序级的变量
其中del f一定要发生在f.close()之后,否则就会导致操作系统打开的文件还没有关闭,白白占用资源,
而python自动的垃圾回收机制决定了我们无需考虑del f,这就要求我们,在操作完毕文件后,一定要记住f.close()
虽然我这么说,但是很多同学还是会很不要脸地忘记f.close(),对于这些不长脑子的同学,我们推荐傻瓜式操作方式:使用with关键字来帮我们管理上下文
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)
文件的修改
文件的数据是存放于硬盘上的,因而只存在覆盖、不存在修改这么一说,我们平时看到的修改文件,都是模拟出来的效果,具体的说有两种实现方式:
方式一:将硬盘存放的该文件的内容全部加载到内存,在内存中是可以修改的,修改完毕后,再由内存覆盖到硬盘(word,vim,nodpad++等编辑器)
import os with open('a.txt') as read_f,open('.a.txt.swap','w') as write_f:
data=read_f.read() #全部读入内存,如果文件很大,会很卡
data=data.replace('alex','SB') #在内存中完成修改 write_f.write(data) #一次性写入新文件 os.remove('a.txt')
os.rename('.a.txt.swap','a.txt')
方法一
方式二:将硬盘存放的该文件的内容一行一行地读入内存,修改完毕就写入新文件,最后用新文件覆盖源文件
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')
方法二
练习
1. 文件a.txt内容:每一行内容分别为商品名字,价钱,个数,求出本次购物花费的总钱数
apple 10 3
tesla 100000 1
mac 3000 2
lenovo 30000 3
chicken 10 3
2. 修改文件内容,把文件中的alex都替换成SB
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