Python笔记3（文件操作）

一、文件操作简介

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：

open函数中模式参数的常用值：

open('文件路径')    默认的打开方式‘r’，默认的打开的编码是操作系统的默认编码

r  ：读模式

w ：写模式

a ：追加模式

b ：二进制模式（可添加到其他模式中使用）

+ ：读/写模式（（可添加到其他模式中使用）

备注：

1）一般来说，python默认处理的是文本文件。但是处理一些其他类型的文件（二进制文件），比如声音剪辑或者图像，那么可以使用‘b’模式来改变处理文件的方法。参数‘rb’可以用来读取一个二进制文件。

2）在实际工作过程中，很少遇到又读又写的事情，尽量不要使用‘+’模式，在python3里的文件指针非常乱，读写的时候占用两个不同的指针，所以很容易产生问题

文件操作过程：

#1.打开文件，得到文件句柄并赋值给一个变量
f1=open(r'C:\a.txt',encoding='utf-8',mode='r')#开头‘r’代表元素字符串的意思，代表‘\’
#2.通过句柄对文件进行操作
data=f1.read()
#3.关闭文件
f1.close()
#f1为python的变量，保存的文件内容，程序结束才能又python自动回收，文件关闭后不能在对文件进行读写
#f1为文件句柄或文件对象，可以设置变量名：file，f_handle，file_handle，f_obj
#open()：打开的指令，windows的指令
#close()：关闭文件，回收操作系统资源(不关闭会在内存中一直存在，切记)
#windows 的默认编码方式gbk，linux默认编码方式utf-8，max系统为utf-8

 二、文件的读

# pycharm 创建的文件默认都是utf-8   notepad++默认也是utf-8，但是可以修改编码方式，在格式菜单下修改
# EncodeDecodeErrot：编码错误
# 读操作：r模式：默认是rt文本读
#        rb模式：二进制模式，非文字类的文件操作
f1=open(r'register',encoding='utf-8')#不写mode，默认以读的形式打开
print(f1.read())
f1.close()

1、read()   文件内容全部读出

read()  不传参数 意味着读所有
            传参，如果是r方式打开的，参数指的是读多少个字符
            传参，如果是rb方式打开的，参数指的是读多少个字节

f1=open(r'a.txt',mode='rb')#rb模式不用写encoding，它是以bytes类型进行读取
data1=f1.read()
print(data1)
data2=f1.read()#因为读文件有光标移动，第一次读之后，光标移动到最后，第二次读的时候读不到任何内容
print(data2)
f1.close()

#read(n) r模式，按照字符读取 ； rb模式，按照字节读取
f1=open(r'a.txt',encoding='utf-8')
print(f1.read(5))#r模式，按照字符读取
f1.close()
f1=open(r'a.txt',mode='rb')
print(f1.read(3))#rb模式，按照字节读取
f1.close()

# unicode - --> bytes   encode()
# bytes - --> unicode   decode()
f1=open(r'a.txt',mode='rb')
data=f1.read(3)#写2个字节报错，必须与中文对应位数
print(data.decode('utf-8'))#rb模式，按照字节读取
f1.close()

2、readline()  按行读取

readline()   一行一行读 每次只读一行，不会自动停止

f1=open(r'a.txt',encoding='utf-8',mode='r')
print(f1.readline(),end='')#end可以取消print的换行效果
print(f1.readline(),end='')
f1.close()

3、readlines()  将每一行作为列表的元素，并返回这个列表（不常用）

readlines() 将每一行作为列表的元素，并返回这个列表
# 在文件比较小的时候可以用read和readlines读取，文件过大时，不建议使用这两种方式
f1=open(r'a.txt',mode='rb')
print(f1.readlines())
f1.close()

4、for 循环

for循环 一行一行读 从第一行开始 每次读一行 读到没有之后就停止

f1=open(r'a.txt',mode='rb')#f1这个文件句柄是迭代器，在内存当中只占一行的内存，for循环读取时，永远只在内存当中占一行
for line in f1:
    print(line)
f1.close()

5、while 循环 不建议使用

with open(b'a.txt','r',encoding='utf-8') as f:
    while True:
        line=f.readline()
        if len(line)==0:break
        print(line)

三、文件的写

写操作：只能写字符串格式的，不能写数字

w模式：默认是wt文本写，如果文件不存在创建，存在则清空+覆盖

1、write()

f=open('a.txt','w',encoding='utf-8')
f.write('11111\n')
f.write('22222\n')
f.close()

2、writelines()

f=open('a.txt','w',encoding='utf-8')
f.writelines(['哈哈哈\n','hello','world'])
f.close()

3、writable 判断文件是否可写

f=open('a.txt','w',encoding='utf-8')
print(f.writable())#>>>True
f.close()

4、a模式 文件不存在则创建，文件存在在打开文件后则光标移动到文件末尾追加写

f=open('a.txt','a',encoding='utf-8')
f.write('sssss\n')
f.close()

5、b模式

#b模式 bytes 可以读文本、图片、视频，文件不存在报错
#rb模式不能指定字符编码，否则报错
with open(b'1.bmp','rb') as f:
    print(f.read())#输出图片的二进制编码
with open(b'a.txt','rb') as f:
    print(f.read().decode('utf-8'))

#rt 以文本形式读取
with open(b'a.txt','rt',encoding='utf-8') as f:
    print(f.read())

#wb
with open(b'a.txt','wb') as f:
    res='你好'.encode('utf-8')
    print(res,type(res))
    f.write(res)

#ab 追加写
with open(b'a.txt','ab') as f:
    res='你好'.encode('utf-8')
    print(res,type(res))
    f.write(res)

6、copy

#1、源文件大小的问题，一行一行读
#2、文件打开模式的问题
#flush()方法是用来刷新缓冲器的，即将缓冲区的数据立刻写入文件，同时清空缓冲区，不需要时被动的等待输入，
   #一般情况下，文件关闭后会自动刷新缓冲区，但是有时你需要在关闭前刷新它，这时就可以使用flush()方法
with open(b'a.txt','rb') as read_f,\
      open('dstfile','wb') as write_f:
    for line in read_f:
        write_f.write(line)
        # write_f.flush()

#导入模块的好处就是可以把别人写的功能直接拿来用
#sys.argv是用来获取命令行参数的，sys.argv[0]表示代码本身路径，所以参数从1开始
import sys
_,src_file,dst_file=sys.argv
with open(src_file,'rb') as read_f,\
      open(dst_file,'wb') as write_f:
    for line in read_f:
        write_f.write(line)
        # write_f.flush()

# encoding:utf-8
with open('a.txt','rt',encoding='utf-8') as f:
    print(f.read())

# with 程序运行完毕后自动关闭文件
with open(r'register',mode='rb') as f1:
    pass
# with open()  as  自动关闭文件句柄   同一个with可以操作多个文件句柄

四、文件修改

#文件修改
#1，打开原文件，产生文件句柄
#2，创建新文件，产生文件句柄
#3，读取原文件，进行修改，写入新文件
#4，将源文件删除
#5，新文件重命名原文件
import os
with open('info.txt','rt',encoding='utf-8') as read_f,open('.info.txt.swap','w',encoding='utf-8') as write_f:
    data=read_f.read()
    write_f.write(data.replace('你好','hello'))
    print(data)
os.remove('info.txt')
os.rename('.info.txt.swap','info.txt')

import os
with open('info.txt','rt',encoding='utf-8') as read_f,open('.info.txt.swap','w',encoding='utf-8') as write_f:
    for line in read_f:
        if '你好' in line:
            line=line.replace('你好','hello')
        write_f.write(line)
os.remove('info.txt')
os.rename('.info.txt.swap','info.txt')

五、文件内光标移动

# tell()光标当前的位置(字节)
with open('a.txt','r',encoding='utf-8') as f:
    data1=f.read()
    print(f.tell())

#只有一种情况光标以字符为单位，文件以rt方式打开，read(3)
with open('a.txt','rt',encoding='utf-8') as f:
    print(f.read(6))
    print(f.tell())

#seek() 光标移动  按照字节去调整
with open('a.txt','rt',encoding='utf-8') as f:
    print(f.read(6))
    print(f.tell())
    f.seek(0)
    print(f.read(6))

#seek(参数)另外两种模式需要在bytes模式下移动
#0模式  可以在t模式下使用
#1模式   相对位置移动
#2模式   以文件末尾为参照物移动 seek(0,2),调至最后
with open('a.txt','rb') as f:
    f.seek(6,0)
    print(f.read(6))#>>>b'\xbd\xa0\xe5\xa5\xbd'

with open('a.txt','rb') as f:
    print(f.read(6))
    f.seek(2,1)
    print(f.tell())
    print(f.read().decode('utf-8'))

with open('a.txt','rb') as f:
    f.seek(-3,2)
    print(f.tell())

#tail -f access.log  打开文件读最新追加内容
import time
with open('access.log','rb') as f:
    f.seek(0,2)
    while True:
        line=f.readline()
        if line:
            print(line,end='')
        else:
            time.sleep(0.05)
with open('access.log','a',encoding='utf-8') as f:
    f.write('aaaaa\n')
    f.flush()

import time
with open('access.log','rb') as f:
    f.seek(0,2)
    while True:
        line=f.readline()
        if line:
            print(line)
        else:
            time.sleep(2)

#截断文件
with open('access.log','a',encoding='utf-8') as f:
    f.truncate(3)#以文件开头为参照物，截断3字节