Python——第二章：文件操作

文件操作

1. 找到这个文件. 双击打开它

open(文件路径, mode="", encoding="")
    文件路径:
        1. 绝对路径
            d:/test/xxxx.txt
        2. 相对路径
            相对于当前你的程序所在的文件夹
            ../ 上一层文件夹
    mode:
        r : read 读取
        w : write 写
        a : append 追加写入
        b : 读写的是非文本文件  -> bytes

    with: 上下文, 不需要手动去关闭一个文件

    修改文件:
        1. 从源文件中读取内容.
        2. 在内存中进行调整(修改)
        3. 把修改后的内容写入新文件中
        4. 删除源文件. 将新文件重命名成源文件
        5. 最后要执行f.close()——操作完成后，不要忘记关闭文件!

    在Python中，当你打开一个文件进行读写操作时，操作系统会为这个文件分配一些资源（如内存空间）。如果文件使用完毕后不及时关闭，可能会导致资源浪费，甚至出现数据错误或丢失的情况。
    因此，执行f.close()是为了在完成文件操作后及时关闭文件，释放系统资源，并确保数据的完整性和安全性。这是一种良好的编程习惯，也是Python中推荐的文件操作方式。
    使用with语句可以更方便地处理文件关闭问题。with语句会自动管理文件对象的生命周期，在代码块执行完毕后自动关闭文件，无需手动调用f.close()方法。但是，在某些特殊情况下，比如需要提前结束文件操作时，手动调用f.close()也是可以的。

打开文件:open("文件路径", mode="r", encoding="utf-8")

文件路径分为：绝对路径 or 相对路径:

绝对路径:

open ("/opt/db/abc.txt", mode="r", encoding="utf-8")

相对路径:

#和程序同层级目录
open ("国产自拍.txt", mode="r", encoding="utf-8")
#在本程序上一层目录下的其他目录
open ("../葫芦娃.txt", mode="r", encoding="utf-8")
#上一层目录下的/代码/目录
open ("../01_初识python/代码/倚天屠龙记.txt", mode="r", encoding="utf-8")

完整的打开格式open("国产自拍.txt", mode="r", encoding="utf-8")

f = open("国产自拍.txt", mode="r", encoding="utf-8")
content = f.read()  # 全部读取
print(content)
f.close()

#运行结果
葫芦娃
葫芦娃
一根藤上七朵花
风吹雨打都不怕
啦啦啦啦啦.........

*注意事项

1. 在操作文本文档时,encoding="utf-8"这条代码可以不写,但是建议写上,因为不写的时候根据你的操作系统默认标记.(MAC操作系统默认是utf-8,Windows中文版本默认是GBK)
2. mode="r"可以被缩写成"r"如:open("国产自拍.txt", "r", encoding="utf-8")
3. 在读写非文本文件的时候要加上b，比如读取读取图片，非文本mode="rb"，并且图片在计算机里是二进制存储的（01010110），不能带encoding="utf-8"编码参数。
4. 执行f.read()或f.write()这类操作之前,必须先打开文件,要执行open
5. 执行f.close()后文件关闭,也不能再执行读or写操作
6. 使用with用法后,文件会自动关闭,with外也不能再执行读写操作,还需要执行open
7. 在Python中，双引号""和单引号''都用于表示字符串，它们在大多数情况下是可以互相替代的，没有本质的区别。你可以根据个人偏好或者特定的语境选择其中之一。

在不指定encoding参数的情况下，open函数会使用默认的系统编码。最好还是明确指定encoding="utf-8"参数，以确保正确处理文本文件。

• Windows 10英文版系统，它的默认编码通常是CP1252（Windows-1252）
• Windows 10中文版系统，它的默认编码通常是GBK（CP936）
• Windows 10台版本系统，它的默认编码通常是Big5-HKSCS 编码（Big5 字符集的扩展）
• MAC操作系统默认是UTF-8（中文&英文）

读取文件：r模式mode ="r"

执行读取的几种方法：

content = f.readable() 可以读取到内容
content = f.read() 全部读取
content = f.readlines()  把所有行都打印出来
content = f.readline()   一行一行读取
content = f.readline().strip()  去掉字符串左右两端的空白：空格, 换行, 制表符

     

为了方便解释,我们先执行content = f.readlines()这个操作是把原文的每一行都拿出来,然后放入列表里.

f = open("国产自拍.txt", mode="r", encoding="utf-8")
content = f.readlines()    #把所有行都打印出来
print(content)
f.close()

#执行结果
['葫芦娃\n', '葫芦娃\n', '一根藤上七朵花\n', '风吹雨打都不怕\n', '啦啦啦啦啦.........']

对比原文和content = f.readlines()我们可以看到，其实每个字段后面都是跟着\n的，\n其实就是换行。

对比来看content = f.readline() 这是一行一行读取的操作命令，并且每执行一次，程序的指针会自动换到下一行

f = open("国产自拍.txt", mode="r", encoding="utf-8")
line = f.readline()
print(line)
line = f.readline()
print(line)
line = f.readline()
print(line)
f.close()

#运行结果
葫芦娃

葫芦娃

一根藤上七朵花

*这里需要解释一下，文本中本身就存在\n换行。再加上python程序每执行一次print(*)命令后，内部会默认执行一次end='\n'换行，因此会出现多1次换行的现象。

为此，需要增加content = f.readline().strip()命令来去掉字符串左右两端的空白。包括：空格，换行，制表符。这里程序本身的换行，是靠print(*)命令内部实现的。

f = open("国产自拍.txt", mode="r", encoding="utf-8")
line = f.readline().strip()   # 去掉字符串左右两端的空白,包括(空格, 换行, 制表符)
print(line)
line = f.readline().strip()
print(line)
line = f.readline().strip()
print(line)
f.close()

#运行结果
葫芦娃
葫芦娃
一根藤上七朵花

存在这些读取方式的区别是因为，如果文件足够大（10GB），那会严重影响程序的内存占用率，

因此这两种操作方式，都可能使内存占满

content = f.read() 全部读取
content = f.readlines()  把所有行都打印出来

为此，应采取readline()的操作方式去使用,会更加安全

content = f.readline()   一行一行读取
content = f.readline().strip()  去掉字符串左右两端的空白：空格, 换行, 制表符

但是为了便捷打印多行,python允许把f (open操作)加入循环

*最重要的一种文本读取方式(必须掌握)

f = open("国产自拍.txt", mode="r", encoding="utf-8")
for line in f:   # 从f中读取到每一行数据
    print(line.strip())    #必须加入.strip,不然会多换行
f.close()  # 不要忘记关闭文件！

这是一种很公用的,大多数的通用读取方案.

写入文件：w模式mode ="w"

w模式下. 如果文件不存在. 自动的创建一个文件

w模式下. 每一次open都会清空掉文件中的内容

f = open("嫩模.txt", mode="w", encoding="utf-8")
f.write("胡辣汤")
f.close()  # 每次操作之后养成好习惯.要关闭链接

准备一个列表.要求把列表中的每一项内容. 写入到文件中

lst = ['张无忌', "汪峰", "章子怡", "赵敏"]
f = open("打架.txt", mode="w", encoding="utf-8")  # 大多数情况下要把open写循环外面

for item in lst:
    f.write(item)
    f.write("\n")

f.close()  # 不要忘记关闭文件！

如果不加入"\n",就不会换行

写入文件：a模式mode ="a"——在末尾追加

f = open("打架.txt", mode="a", encoding="utf-8")
f.write("你好厉害")
f.close()  # 不要忘记关闭文件！

with用法: with open() as *:

它是一种上下文管理器，能够确保在这部分代码块执行完成后文件会被正确关闭，即便是后面的脚本发生了异常也没关系。with语句会在代码块执行前自动打开文件，并在代码块执行完毕后自动关闭文件。这样可以确保文件在使用完毕后被及时关闭，是一种更安全的文件处理方式。

不需要手动去关闭一个文件，但是with后要以冒号结束，并且下一行需要缩进排版，缩进的命令代表在with内部。如果命令和with并排，代表在with动作外。with执行完成后，文件会自动被关闭。

总之，推荐使用 with 语句，因为它能够提供更好的代码健壮性，确保资源在正确的时候被释放。

使用with语句的版本：

with open("国产自拍.txt", mode="r", encoding="utf-8") as f:
    for line in f:
        print(line.strip())

这种写法就等效于使用open和close的版本：

f= open("国产自拍.txt", mode="r", encoding="utf-8")
for line in f:
    print(line.strip())
f.close()

这个版本手动调用了f.close()来关闭文件。虽然这样也可以正常工作，但是如果在文件操作过程中发生异常，可能导致文件没有被关闭，因为close语句可能不会被执行。因此，使用with语句可以更好地确保文件的正确关闭，尤其是在处理文件时可能发生异常的情况下。

验证实验：在with外增加f.readline()这些读or写的操作,都会报错

with open("国产自拍.txt", mode="r", encoding="utf-8") as f:
    for line in f:
        print(line.strip())
print(f.readline())

提示ValueError: I/O operation on closed file.文件关闭后不可以I/O输出

想要读取图片，在读写非文本文件的时候要加上b，比如读取非文本mode="rb"，并且图片在计算机里是二进制存储的（01010110），不能带encoding="utf-8"编码参数。

with open("胡一菲.jpeg", mode="rb") as f:
    for line in f:
        print(line)

想要完成文件的复制: 从源文件中读取内容. 写入到新路径去with open("源文件", mode="rb") as f1, open("新路径", mode="wb") as f2:

with open("胡一菲.jpeg", mode="rb") as f1, \
     open("../01_初识python/胡二飞.jpeg", mode="wb") as f2:
     for line in f1:
         f2.write(line)

这里需要注意,因为一行代码太长，刻意使用到了\符号，\代表转行(未完待续)，实际代码等效为with open("胡一菲.jpeg", mode="rb") as f1, open("../01_初识python/胡二飞.jpeg", mode="wb") as f2:

文件修改：

第1步，把文件中开头以"周" -> "张"，然后存入临时副本中。

with open("人名单.txt", mode="r", encoding="utf-8") as f1, \
     open("人名单_副本.txt", mode="w", encoding="utf-8") as f2:
    for line in f1:
        line = line.strip()   # 去掉换行/n
        if line.startswith("周"):
            line = line.replace("周", "张")  # 字符串操作不可变,需要重新赋值

        f2.write(line)
        f2.write("\n")

第2步，删除原始文件。把临时副本中的文件替换为原始文件。

import os    # python要调用os操作系统相关的模块，要引用os

os.remove("人名单.txt")    # 删除源文件
os.rename("人名单_副本.txt", "人名单.txt")    # 把副本文件重命名成源文件

运行此命令时,程序瞬间执行完成,让用户感知不到整改操作过程,以为是对源文件进行的操作替换.

为此我们可以加入时间概念,让程序等待3秒再执行,格式为:

import time  # python要调用和时间相关的模块，要引用time

time.sleep(3)  # 让程序休眠3秒钟

因此整段代码应为:

import os
import time

with open("人名单.txt", mode="r", encoding="utf-8") as f1, \
     open("人名单_副本.txt", mode="w", encoding="utf-8") as f2:
    for line in f1:
        line = line.strip()   # 去掉换行
        if line.startswith("周"):
            line = line.replace("周", "张")  # 重新赋值才可以替换

        f2.write(line)
        f2.write("\n")

time.sleep(3)    # 让程序休眠3秒钟
os.remove("人名单.txt")    # 删除源文件
time.sleep(3)    # 让程序休眠3秒钟
os.rename("人名单_副本.txt", "人名单.txt")    # 把副本文件重命名成源文件