day 12

内容概括

• 引入

• 文件操作的基本流程

• 文件的操作模式

  • 控制文件读写的操作模式
  • 控制文件读写内容的模式

• 操作文件的方法

• 主动控制文件内指针移动

• 文件修改

内容详细

• 引入

  """
  1、什么是文件
      文件是操作系统提供给用户或者说应用程序操作硬盘的一种功能
  
  2、为何要用文件
      读写文件就是在读写硬盘：我们对文件的读写操作都会被操作系统转换成硬盘的读写操作
  
      应用程序-------------》文件对象、文件句柄
      操作系统-------------》文件
      硬件-----------------》硬盘
  
  3、如何用文件
  
  """
  # ps:   decode:编码  encode：解码
  # read().decode    write().encode
  

• 文件操作的基本流程

  # 由应用程序向操作系统发起系统调用open(),操作系统打开文件，对应一块硬盘空间，并返回一个文件对象赋值给变量f
  f=open('a.txt',mode='rt',encode='utf-8')
  # 调用文件对象下的读/写方法，会被操作系统转换为读/写硬盘的操作
  res = f.read()
  # 向操作系统发起关闭文件的请求，回收系统资源
  f.close
  # 回收应用程序级的变量
  del f  # 但是由于python的自动垃圾回收机制使得我们无需考虑del f
  
  
  
  # 由于老是会忘记关闭文件，回收系统资源，因此python提供了with关键字来帮我们管理上下文
  with open('a.txt',mode='rt',encode='utf-8') as f,\
  	open(r'c:\d.txt',mode='rt'.encode='utf-8') as f1:
          ...
          
  # 注：这里 as f: 后面的\，是因为代码太长，做个换行，'c:\d.txt'前面的r是用来转义的
  # 转义路径中的\
  

• 文件的操作模式

  • 控制文件读写的操作模式

    # 1.r(默认) 只读模式
    # 2.w 只写模式
    # 3.a 只追加模式
    
    # 以下  '|'  我把它当作指针来表示
    # 1、r模式：只读模式，如果文件不存在则报错，文件存在则文件指针处于文件开头
    with open('a.txt',mode='rt',mode='utf-8') as f:
        print('第一次读'.center(50,'*'))
        print(f.read())  
        # 此时指针位置 xixi|    '|'代表指针位置，并且文件处于打开状态并未关闭
        
    # with open(r'a.txt', mode='rt', encoding='utf-8') as f:
    # 如果这里加了这行代码表示重新打开文件，则能读到xixi
        print('第二次读'.center(50,'*'))
        print(f.read())
        # 因为指针在 xixi|,后面没有内容，因此读不到内容
    # 这里a.txt里的内容为：xixi
    '''
    输出结果：
    ***********************第一次读***********************
    xixi
    ***********************第二次读***********************
    '''
    # 案例：
    # 验证账号和密码
    inp_name = input('请输入账号：').strip()
    inp_password = input('请输入密码：').strip()
    with open(r'user.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
        for line in f:
            username,password = line.strip().split(':')
    
            if inp_name == username and inp_password == password:
                print('login successful')
                break
        else:
            print('username or password error')
    
    # 2、w模式：只写模式，如果文件存在则创建空文档，文件存在则清空，文件指针处于文件开头
    with open('b.txt,mode='wt',encoding='utf-8') as f:
              f.read()  # 报错 只能写不可读
              print(f.write('ycc')) # 指针指向ycc| ，
              print(f.write('ycc\n'))  #指针指向下一行开头
    # 如果此时我重新运行.py文件（即重新打开b.txt文件），则会清空内容，并重新写入
    
              
    with open(r'b.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
        f.write('哈哈哈\n')
        f.write('嘿嘿\n')
    # 此时我先写了代码f.write('哈哈哈\n')，在b.txt文件没有关闭（即没重新运行.py文件的情况下），
    # 写代码f.write('嘿嘿\n')，新的内容会跟在就内容之后
          
              
    # 3.a模式：只追加写，在文件不存在时创建新文档，在文件存在时文件指针会直接跳到末尾
    with open(r'c.txt',mode='at',encoding='utf-8') as f:
        # f.read()  # 不可读 报错
        f.write('切列1\n')
        f.write('切列2\n')
        f.write('切列3\n')
    # 每次重新运行 a模式.py  ，不会清空列表，只会一直添加write()内写的内容
              
    # 强调w模式和a模式的不同
    # 相同：在文件没有关闭的情况下，连续的写入，新写的内容会跟在前面写的内容后
    # 不同：以a模式打开文件不会清空文件内容，指针会移动至文件末尾
    # 案例：
    # 注册功能
     inp_username = input('请输入账号：')
     inp_password = input('请输入密码：')
     with open(r'user.txt',mode='at',encoding='utf-8') as f:
         f.write('{}:{}\n'.format(inp_username,inp_password))
    
    # 文件copy工具
    with open('a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f1,\
        open('b.txt',mode='at',encoding='utf-8') as f2:
        print(f2.write(f1.read()))
    

  • 控制文件读写内容的模式

    # t（文本模式）(默认)：读写都是以字符串为单位的，只适用于文件，必须指定encoding参数
    # b（二进制模式）：读写都是以butes为单位的，适用于所有文件的，一定不能指定encoding参数
    
    # t模式上面已经介绍完了（rt,wt,at）
    # 强调：t模式只能用于操作文本文件，无论读写，都是以字符串为单位，而存取硬盘本质都是二进制模式，当我们指定了t模式后，内部帮我们做了编码和解码。
    
    
    # b模式（以什么编码输入就要以相同的编码格式输出）
    with open('1.mp4',mode='rb') as f:
        res = f.read()
    	print(res.decode('utf-8'))  # 这里本来输出的是二进制，需要decode进行解码
    # 例题：文件拷贝
    # 方法一：
    with open('1.mp4',mode='rb') as f1,\
    	open('D:\111.mp4',mode='wb') as f2:
        res = f1.read()  # 将整个文件内容读出
        print(write(res)
    # 方法二：
    with open('1.mp4',mode='rb') as f1,\
    	open('D:\111.mp4',mode='wb') as f2:
              for line in f1:  # 循环遍历，一行一行读出
              	f2.write(line)
              
              
    # 了解 可读可写
    # r+t
    # w+t
    # a+t
    
    # r+b
    # w+b
    # a+b
              
              
    # with open('a.txt',mode='r+t',encoding='utf-8') as f:
    #     print(f.readable())
    #     print(f.writable())
    #     print(f.read())
    #     f.write("22222222222222222222\n")
    
    
    
    # with open('a.txt',mode='w+t',encoding='utf-8') as f:
    #     print(f.readable())
    #     print(f.writable())
              
    

• 操作文件的方法

  # 重点
  # 1.读操作
  # f.read()  # 读取所有内容，执行完该操作后，指针移至文件末尾
  # f.readline()  # 读取一行内容，指针移至第二行内容开头
  # f.readlines()  # 读取每一行内容，存放于列表中
  # 强调：f.read()和f.readlines()都是一次性读入内容，如果内容过大，会导致内存溢出，
  # 如果想将内容全部读入内存，必须分多次读入，一下有两种方式
  
  # 方法一：
  with open('a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
      for line in f:
          print(line)  # 同一时刻只将一行代码读入内存
  
  # 方法二：
  with open('1.mp4',mode='rb') as f:
      while True:
          res = f.read(1024) # 同一时刻只读入1024个bytes到内存中
          if len(res) == 0:
              break
          print(res)
  
  
  # 2.写操作
  # f.write('111\n222\n')  # 针对文本模式的写
  # f.write('111\n222\n'.encode('utf-8'))  # 针对b模式的写   同时这里本来输出的是二进制，需要encode进行解码
  # f.writelines(['111\n','222\n'])  # 针对文件模式 ，且这里用列表形式输出
  # f.writelines([bytes('111\n',encode='utf-8'),'222\n'.encode('utf-8')])  # 针对b模式
  # 注：这里用了两种方式：
  1、bytes('111\n',encode='utf-8')
  2、'222\n'.encode('utf-8')
  
  
  
  
  # 了解
  f.readable()  # 文件是否可读
  f.writable()  # 文件是否可读
  f.closed  # 文件是否关闭
  f.encoding  # 如果文件打开模式为b,则没有该属性
  f.flush()  # 立刻将文件内容从内存刷到硬盘
  f.name
          
  

• 主动控制文件内指针移动

  # 文件指针的移动都是bytes为单位的，唯一例外的是t模式下的read(n),n以字符为单位，一个字符=3bytes
  with open('a.txt',mode='rt',encode='utf-8') as f:
      f.read(3)  # 读取3个字符
      
  with open('a,txt',mode='rb') as f:
      f.read(3)  # 读取3个bytes
  
  # 若想读取文件某一特定位置的数据，可用f.seek()主动控制文件内指针的移动
  # f.seek(指针移动的字节数，模式控制)
  # 模式控制（0，1，2三种模式）
  # 0：该模式代表指针移动的字节数是以文件开头为参照的（默认模式）
  # 1：该模式代表指针移动的字节数是以当前所在位置为参照的
  # 2：该模式代表指针移动的字节数是以文件结尾为参照的
  
  # 0模式：
  # hello你好
  # with open('a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
  #     f.seek(3,0)
  #     print(f.tell())  # 查看当前文件指针距离文件开头的位置    3
  #     print(f.read())  # 从第三个字节读到文件末尾           lo你好
  
  # with open('a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
  #     f.seek(6,0)
  #     print(f.tell())  # 查看当前文件指针距离文件开头的位置    6
  #     print(f.read())  # 从第三个字节读到文件末尾           报错
  # 这里报错，因为在t模式下会将读取的内容自动解码，
  # 所以必须保证读取的内容是一个完整的中文数据，否则解码失败报错
  
  # 1模式
  # 123456789
  # with open('d.txt',mode='rb') as f:
  #     f.seek(3,1)  # 从当前位置往后移动3个字节，而此时的当前位置就是文件开头
  #     print(f.tell())  # 查看当前文件指针距离文件开头的位置    3
  #     print(f.read())  # b'456789'
  #     f.seek(4,1)  # 再次从当前位置往后移动3个自己，而此时的文件指针位置在9后面
  #     print(f.tell())  # 9再往后4个bytes，位置为13
  #     print(f.read())  # 此时内容为 b''
  
  # 2模式
  # abc你好
  # with open('a.txt',mode='rb') as f:
  #     f.seek(0,2)     # 参照文件末尾移动0个字节， 即直接跳到文件末尾
  #     print(f.tell()) # 输出结果为：9
  #     f.seek(-3,2)     # 参照文件末尾往前移动了3个字节
  #     print(f.read().decode('utf-8')) # 输出结果为：好
  

• 文件修改

  '''
  1.硬盘的空间是无法修改的，硬盘中数据的更新都是用新内容覆盖旧内容
  2.内存中的数据是可以修改的
  '''
  # 原内容
  # ycc         江苏         180           1001
  # xix         江苏         165           1002
  # haha        上海         170           1003
  # with open('d.txt',mode='r+t') as f:
  #     f.seek(3)
  #     f.write('aaa')
  # 输出结果:
  # yccaaa      江苏         180           1001
  # xix         江苏         165           1002
  # haha        上海         170           1003
  # 这里只是覆盖硬盘里的内容，并没有修改
  
  # 修改方式一：
  # 将文件一次性全部读入内存，在内存中将文件内容进行修改，再用w模式，将之前的文件清空，将现文件写入
  # 优点：在文件修改过程中同一份数据只有一份
  # 缺点：会过多的占用内存
  # with open('e.txt', mode='rt', encoding='utf-8') as f:
  #     res = f.read()
  # with open('e.txt', mode='wt', encoding='utf-8') as f:
  #     f.write(res.replace('ycc', 'xixi'))
  
  # 修改方式二：
  # 以读的方式打开一个文件，以写的方式打开一个临时文件，用for循环遍历读取每一行的内容，
  # 修改完后写入临时文件，删除原文件，将临时文件重命名
  # 优点：不会占有过多内存
  # 缺点：在文件修改的过程中同一数据存了2份
  # import os
  #
  # with open('e.txt', mode='rt', encoding='utf-8') as read_f, \
  #         open('f.txt', mode='wt', encoding='utf-8') as write_f:
  #     for line in read_f:
  #         write_f.write(line.replace('xixi', 'ycc'))
  # os.remove('e.txt')
  # os.rename('f.txt', 'e.txt')