文件的使用
一 文件的打开模式
1 控制文件读写操作的模式
1.1 模式r：只读(默认的模式)
#### (1) 特点：
文件不存在时报错，文件存在时文件指针跳到文件开头。
1.2 模式w：只写
#### (1) 特点：
文件不存在时创建空文件，文件存在时清空文件，并且文件指针跳到文件开头。
1.3 模式a：之追加写
#### (1) 特点：
文件不存在时创建空文件，文件存在时文件指针跳到文件末尾。
1.4 总结：w与a的异同
#### (1) 相同点：
在打开文件不关闭的情况下，连续的写入，新的内容永远跟在老的内容之后。
#### (2) 不同点：
重新打开文件，w模式会清空老的内容，而a模式会保留老的内容，并且指针跳到文件末尾。
1.5 案例示范：
# 示范一：注册功能
name = input('your name :').strip()
# 做合法性校验
# 1.如果输入的用户名包含特殊字符 让用户重新输入
# 2.如果输入的用户名已经存在也重新输入
pwd = input('your password :').strip()
# 做合法性校验：
# 1.密码的长度
# 2.如果密码包含特殊字符则重新输入
f_txt = open('user.txt',mode='at',encoding='utf-8')
f_txt.write('%s:%s\n' %(name,pwd))
f_txt.close()
# 示范2：登录功能
inp_name = input("your name: ").strip()
inp_pwd = input("your pwd: ").strip()
f_txt = open('user.txt',mode='rt',encoding='utf-8')
for line in f_txt:
user,pwd=line.strip('\n').split(':')
if inp_name == user and inp_pwd == pwd:
print('login successful')
break
else:
print('user or password error')
f_txt.close()
2 控制文件内读写内容的模式
2.1 模式t：文本模式(默认)
#### (1) 特点：
读写都是以str字符串为单位，一定要指定encoding参数。
# a.txt 'hello嘿嘿嘿哈哈哈'
f_txt = open('a.txt', mode='rt', encoding='utf-8')
res = f_txt.read()
print(res) # hello嘿嘿嘿哈哈哈
f_txt.close()
2.2 模式b：bytes模式
#### (1) 特点：
读写都是以bytes为单位，一定不能指定encoding参数。
# a.txt 'hello嘿嘿嘿哈哈哈'
f_txt = open('a.txt', mode='rb')
data = f_txt.read()
# print(data, type(data)) # b'hello\xe5\x98\xbf\xe5\x98\xbf\xe5\x98\xbf\xe5\x93\x88\xe5\x93\x88\xe5\x93\x88' <class 'bytes'>
print(data.decode('utf-8')) # hello嘿嘿嘿哈哈哈
f_txt.close()
f_txt = open('a.txt', mode='wb')
f_txt.write("张三&罗翔".encode('utf-8')) # '张三&罗翔'覆盖原内容
f_txt.close()
2.3 上下文管理with
-借助上下文管理，可以帮助我们不用专门去关闭文件，python解释器自动帮助我们关闭打开的文件，释放系统资源。
with open() as f_txt, open() as f1:
f_txt.read()
2.4 补充：+模式，可读可写
t、b模式必须与r、w、a模式联用。
+模式必须与r、w、a模式联用：r+、w+、a+
### 2.4.1 rt与r+t比较：
1) rt：只读文本模式(默认的模式，如果不指定模式，就会默认此模式)
# a.txt 'hello嘿嘿嘿哈哈哈'
with open('a.txt', mode='rt', encoding='utf-8') as f_txt:
res = f_txt.tell()
res1 = f_txt.read()
res2 = f_txt.tell()
print(res, res1, res2) # 0 hello嘿嘿嘿哈哈哈 23
2) r+t：可读可写文本模式，开头就写类似wt模式，对原内容进行覆盖，可能会造成乱码。在读完内容之后，文件指针移动到末尾，写入内容之后，如三个汉字，会返回3个字符的长度，此时文件指针仍在末尾，无法读取出有效内容，文件指针在写入三个汉字后，文件指针移动9个字节。
# a.txt 'hello嘿嘿嘿哈哈哈'
with open('a.txt', mode='r+t', encoding='utf-8') as f_txt:
res = f_txt.tell()
# res0 = f_txt.write('嚯嚯嚯') # 必须读完再写，否则会覆盖原来的内容，造成乱码
res1 = f_txt.read()
res2 = f_txt.tell()
res3 = f_txt.write('嚯嚯嚯')
res4 = f_txt.read()
res5 = f_txt.tell()
print(res, res1, res2, res3, res4, res5) # 0 hello嘿嘿嘿哈哈哈 23 3 32
### 2.4.2 wt与w+t比较：
1) wt：只写文本模式，不可读，报错后文件清空，也没有执行写的操作
# a.txt 'hello嘿嘿嘿哈哈哈'
with open('a.txt', mode='wt', encoding='utf-8') as f_txt:
res = f_txt.tell()
# res0 = f_txt.read() # io.UnsupportedOperation: not readable
res1 = f_txt.write('hello哈哈哈')
res2 = f_txt.tell()
print(res, res1, res2) # 0 8 14
#开始指针位置,写入字符个数,写入之后指针位置
2) w+t：可读可写文本模式，但是无论文件指针在何处，都无法读取出内容
# a.txt 'hello嘿嘿嘿哈哈哈'
with open('a.txt', mode='w+t', encoding='utf-8') as f_txt:
res = f_txt.tell()
res0 = f_txt.read()
res1 = f_txt.write('hello哈哈哈')
res2 = f_txt.read()
res3 = f_txt.tell()
print(res, res0, res1, res2, res3) # 0 8 14
### 2.4.3 at与a+t比较：
1) at：只追加写文本模式
# a.txt 'hello嘿嘿嘿哈哈哈'
with open('a.txt', mode='at', encoding='utf-8') as f_txt:
res = f_txt.tell()
# res0 = f_txt.read() # io.UnsupportedOperation: not readable
res1 = f_txt.write('hello哈哈哈')
res2 = f_txt.tell()
print(res, res1, res2) # 23 8 37
# 最新文件内容:hello嘿嘿嘿哈哈哈hello哈哈哈
2) a+t：可读可写文本模式，写只追加
# a.txt 'hello嘿嘿嘿哈哈哈'
with open('a.txt', mode='a+t', encoding='utf-8') as f_txt:
res = f_txt.tell()
f_txt.seek(0, 0)
res0 = f_txt.read()
f_txt.seek(0, 0)
res1 = f_txt.write('hello哈哈哈')
res2 = f_txt.tell()
print(res, res0, res1, res2) # 23 hello嘿嘿嘿哈哈哈 8 37
# 最新文件内容:hello嘿嘿嘿哈哈哈hello哈哈哈
二 文件操作的其他方法
1 读相关的方法
1) f.read() # 读取所有内容,执行完该操作后，文件指针会移动到文件末尾。
# read(n)注意：在t模式下，括号内的参数n值得是字符数，b模式下指的是字节数！
2) f.readline() # 从当前指针位置开始读取一行内容,光标移动到第二行首部
3) f.readlines() # 读取每一行内容,存放于列表中
# 强调：
# f.read()与f.readlines()都是将内容一次性读入内容，如果内容过大会导致内存溢出，若还想将内容全读入内存，则必须分多次读入，有两种实现方式：
# 方式一
with open('a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
for line in f:
print(line) # 同一时刻只读入一行内容到内存中
# 方式二
with open('1.mp4',mode='rb') as f:
while True:
data=f.read(1024) # 同一时刻只读入1024个Bytes到内存中
if len(data) == 0:
break
print(data)
4) f.readable() # 判断文件是否可读
2 写相关的方法
1) f.write('1111\n222\n') # 针对文本模式的写,需要自己写换行符
f.write('1111\n222\n'.encode('utf-8')) # 针对b模式的写,需要自己写换行符
2) 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
3) f.writable() # 文件是否可写
4) f.flush() # 立刻将文件内容从内存刷到硬盘
3 其他方法
1) f.closed # 文件是否关闭
2) f.encoding # 获取文件的编码格式，如果文件打开模式为b,则没有该属性
3) f.name # 获取文件名
4) f.truncate(n) # 从文件开头往后数n个字节保留下来，其余全部删除
# 如果n不指定，则从文件开头往后数指针当前所在的位置，其余全部删除
三 控制文件内指针移动
1 控制文件指针移动的单位
1.1 控制文件指针移动的单位都是字节；
1.2例外情况：t模式下的read(n)，代表的是n个字符，此外代表的全都是字节。
with open('f.txt', mode='rt', encoding='utf-8') as f:
data = f.read(6) # 6个字符
print(data)
with open('f.txt', mode='rb') as f:
# data=f.read(6) # 6个字节
data = f.read(8) # 8个字节
print(data.decode('utf-8'))
1.3f.seek(offset,whence)
f.seek(n,模式) # n代表的移动的字节个数
2 控制文件指针移动的三种模式 0/1/2
#### 1.模式0：
参照文件的开头开始移动(只有0模式可以在t模式下使用，1、2模式只能在b模式下使用)
# a.txt用utf-8编码，内容如下(abc各占1个字节，中文“你好”各占3个字节)
abc你好
# 0模式的使用
with open('a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
f.seek(3,0) # 参照文件开头移动了3个字节
print(f.tell()) # 查看当前文件指针距离文件开头的位置，输出结果为3
print(f.read()) # 从第3个字节的位置读到文件末尾，输出结果为：你好
# 注意：由于在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中文数据，否则解码失败
with open('a.txt',mode='rb') as f:
f.seek(6,0)
print(f.read().decode('utf-8')) #输出结果为: 好
#### 2.模式1：
参照指针当前所在的位置(只能在b模式下使用)
# 1模式的使用
with open('a.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()) # 输出结果为：3
f.seek(4,1) # 从当前位置往后移动4个字节，而此时的当前位置为3
print(f.tell()) # 输出结果为：7
#### 3.模式2：
参照文件末尾的位置(只能在b模式下使用)
# a.txt用utf-8编码，内容如下(abc各占1个字节，中文“你好”各占3个字节)
abc你好
# 2模式的使用
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
3 使用案例：模拟程序记录日志的功能
# 模拟记录日志
import time
for i in range(10000):
with open('access.log', mode='at', encoding='utf-8') as f:
t = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
content = '张三给李四转了%s毛钱' %i
msg = f'{t} {content}\n'
f.write(msg)
time.sleep(3)
# 监控日志
import time
with open('access.log', mode='rb') as f:
f.seek(0,2)
while True:
line = f.readline()
if len(line) == 0:
time.sleep(0.3)
else:
print(line.decode('utf-8'), end='')
四 文件修改的两种方式
-由于硬盘中文件的都是用新内容去覆盖旧内容，而内存中文件是可以实时修改的，因此我们有两种方法进行文件的修改：
1 方式一：覆盖法
#### 1.1 步骤：
(1) 先将硬盘中文件的内容全部读入内存，然后在内存中修改完毕得到一个修改好的结果；
(2) 将修改好的结果覆盖回原文件。
# 代码示例：
with open('a.txt', mode='rt', encoding='utf-8') as f:
data = f.read().replace('old_data', 'new_data')
with open('a.txt', mode='wt', encoding='utf-8')as f:
f.write(data)
#### 1.2 优缺点：
优点是不耗费硬盘，缺点是耗费内存。
2 方式二：替换法
#### 2.1 步骤：
(1) 循环读取硬盘中文件的内容，一行行修改内容并逐行写入一个新的临时文件；
(2) 删除源文件，将临时文件命名为源文件相同的名字。
# 代码示例：
import os
with open('a.txt', mode='rt', encoding='utf-8') as f_read, open('.a.txt.swp', mode='wt', encoding='utf-8') as f_write:
for line in f_read:
res = line.replace('old_data', 'new_data')
f_write.write(res)
#### 2.2 优缺点：
优点是不耗费内存，缺点是耗费硬盘。
浙公网安备 33010602011771号