day28——使用for循环遍历文件、使用while循环遍历文件、统计系统剩余的内存、数据类型转换(计算mac地址)、数据类型转换(列表与字典相互转换)

Python文件访问

下面讲怎么用循环来访问文件，要访问文件首先要先open(打开)

打开文件

打开文件用open内置函数

内置函数open的帮助信息：

有一个参数name(就是文件名)，后面是中括号(表示可有可无选项)，mode是以什么模式打开，buffering就是有一个缓存，这个函数返回的是一个文件对象，在这里mode模式主要有r、w、a这几种

r ：以读方式打开(只能读不能改写，如果文件不存在会报错，必须打开一个已经存在的文件)

w ：以写方式打开(如果文件不存在则会创建)

a ：以追加模式(如果文件不存在也会去创建)

r+ ：以读写模式打开

w+ ：以读写模式打开(参见w，跟w一样)

a+ ：以读写模式打开(参见a)

rb ：以二进制读模式打开(文件文件也可以用二进制模式打开)

wb ：以二进制写模式打开(参见w)

ab ：以二进制追加模式打开(参见a)

rb+ ：以二进制读写模式打开(参见r+)

wb+ ：以二进制读写模式打开(参见w+)

ab+ ：以二进制读写模式打开(参见a+)

with open

在命令行下打开一个文件，如果后面没写模式的话返回的是一个文件对象，通过一个变量去接收一下，一般我们都把它这个变量fd叫文件描述述，type一下是文件对象。

对象里面有很多方法

通过内置函数open打开文件后要使用close关掉，

打开之后可以往里面写入内容，有一个write方法，写只能接受字符串，由于是使用'w'模式打开的，会把原文件给覆盖。然后fd.close()把文件关掉才能看到写进去的"YJB"字符串，不关闭是看不到刚刚写进去的内容

当再次使用fd.write("YJB")方式打开时文件里面的内容又被覆盖又没有了。

如果这样写会认为是个数值，需要把数值用引号给引起来

fd.write('123'\n)：自动换行

还可以以追加的方式打开，这个内容就会以追加的方式追加到文件末尾

以读的模式打开，如果这个模式没加默认以r的模式打开

fd.read方法就是读的意思

当再次执行fd = open('/tmp/tmp.txt')语句再去读时就不显示任何内容了，默认情况下是从第一个字符读到最后一个字符(就是把整个文件内容都读完了)，读完之后呢指针跑到了文件的最后，所以再执行一次显示的结果就空了，

查看类型是一个字符串：

可以通过fd.seek或fd.tell来移动指针(文件倒读的方式)

后面也可以加上一些参数，表示只读几个字符，没有加任何参数表示从指针当前位置一直读到文件最后

fd.readline方法是读一行，当指针跑到最后再读就只显示空字符串了

fd.readlines()：表示读多行，有多少行就读多少行，而且返回的是一个list列表，把每一行做为一个元素，后面还带一个换行符，

fd.read()和fd.readline()返回的都是字符串，而fd.readlines()则返回的是一个列表，读文件主要是这三个

写一个循环把整个文件内容都读出来

用fd.readlines，既然返回的是列表就可以用循环遍历一下，列表是序列，而且列表的每一个元素就是每一行，在每一行的后面默认还会加上换行符。这就是对文件做遍历。而且每一行后面还有一个空格，想解决这个问题只需要在print line后面加个逗号,就行了，因为列表里面的每个元素都有\n，而print默认情况下也有\n

加上逗号,来抑制print的\n，就不会出现空行了

但是有一个问题：假如这个文件很大，比如1个G，在执行fd = open('/tmp/tmp.txt')这一行命令时不会占用内存多少资源，这会在内存当中产生一个对象，而执行for line in fd.readlines(): 这一行的时候会产生一个list，这个list假如一个G,这一个G这么多的内容都在内存里，对内存开销很大，占用资源很多，可以这样写：把readlines()给去掉，跟刚才执行结果是一模一样的，for line in fd: 中的fd是一个文件对象，而文件对象呢可以通过for循环对这个文件做遍历，遍历一次会取到文件中的一行，遍历一次取到文件中的一行，不会事先在内存中产生一个G的大的列表，这样不会占用内存资源，所以这种写法比刚才写法更优化些。对象在内存资源占用的很少，在对它做遍历的时候遍历一次就会打印一行，是一行一行出，不会一下子出一个大的列表，

fd.next()方法：next是一行一行取，对文件做遍历的时候就相当于是next，遍历一次就会执行一次next方法，只不过是通过for循环来自动执行了，不需要手动来执行

我们使用for循环可以很容易地去遍历一个文件，遍历文件就是访问文件的每一行，接下来使用while循环去试一下，看while能不能实现

在这里有一个fd.reline方法，reline方法是一行一行读，返回值也带\n，当读完之后最后返回的是空字符串

空字符串是False

使用while循环通常需要一个条件才退出这个循环，不像for循环有一定的次数，while循环需要给一个条件，什么条件从循环中退出，其实这个条件是这样的，当访问到最后的时候就退出，那咋样才能判断是最后呢，当访问到最后返回一个空字符串，可以用它来作为条件

通过while去访问一个文件：

还是先打开一个文件(别忘了open文件到最后关掉文件fd.closee，不关掉最后也会回收的，不关掉当这个程序退出的时候也会close这个文件的，不过最好养成这个习惯)

while True是一个死循环，当读进一行后把这个存到line这个变量里去，然后去判断一下这行是否为空(为空就是False，not Flase就是为True，True条件成立时直接break退出)，为空就是读到了文件的最后，然后把每一行再打印出来，最好加上逗号,，fd.readline在后面也会加上\n换行符。

跟for打印的结果是一样的，

别忘了在文件最后一行加上fd.close()养成好的习惯

如果忘了加close也无所谓，下面讲下with open，它就是不需要close，它跟open一个文件是一样的，看怎样使用with open：

as后面跟文件描述符(随便起的一个名字)，后面就不需要用close了，with open属于语法，是个关键字，跟for、if循环一样，所以下面的代码要有缩进，with open这一行末尾也必须要有冒号:，什么时候认为完事了呢？当里面代码执行完之后，出现下一个代码而下一个代码是跟with open代码块平行的(在同一缩进里)，就认为open这个文件已经结束了，会自动把这个文件给close而不需要手动去close了。

这是在Python2.6以后才支持，在Python2.5是不支持with open写法的，

对于小文件可以直接用read方法直接读整个文件

对于大文件可以直接用循环的方式访问文件，因为是对每一行来访问的，所以可以对每一行来进行操作，比如说这一行有什么特点，然后把它给拿出来，

统计系统free内存，统计完之后占多少百分比，定个脚本一执行打印出free内存，显示更友好一点(如根据值的大小显示不同的单位)，收集这些信息呢通常情况下不是通过命令来看这些信息的，其实使用free也是通过cat /proc/meminfo这个系统文件查看信息的，

第一行就是Total，把MemTotal和MemFree这两个值取出来然后做个比较就能得到百分比，这里面其实就是对文件来做遍历了。

在这里要取到文件的每一行，所以最好使用for循环，read要拿到每一行比较麻烦，with...as是关键字，别忘了缩进。用for对它来做下一个遍历，这里面只要写fd就可以了，不要写fd.readlines，cat文件MemTotal和MemFree是第一行和第二行，如果这个文件确定这两个分别是第一行和第二行非常容易，就可以用刚才的fd.readlines执行再次就能得到这两个，但有的时候如果这两个不在开头的前两行取出来比较麻烦，在这里介绍下一个通用的方法，字符串有下一个方法startswith，从字面上理解呢，是以什么开头，然后就可以通过这种方法来判断，是否是以"MemTotal"开头，如果是的话取到总的值，MemTotal是下一个字符串，既是字符串那就可以进行切片处理，切的时候需要数一下数到多少，中间还有这么多空格才能取到这个数值。在这里再介绍字符串另外下一个方法split。在这里可以把"MemTotal: 2941812 kB"这一行按空格进行切分成列表，MemTotal为第一个元素，2941812为第二个元素，kB为第三个元素，那取第二个元素就是total的值，第一次呢line是第一行，然后用同样的方法去取MemFree：if line.startswith('MemFree): ，也是进行切片取第二个元素，当文件都读完之后呢应该会有total和free这两个值的，看能否取到

它是下一个prefix，返回的是下一个bool值，如果返回True则以指定的prefix开头的，如果不是的话返回False，其实就是以什么开头的，如果是就返回True，不是就返回False

字符串切片方法，a.split是切割、分割的意思，：

成功取到这两个值，然后可以通过free命令查看一下基本上是一样的：

这里就是对文件进行了操作，读文件，然后遍历每一行，遍历每一行的时候对每一行进行判断，这一行是否是以这个关键字开头的，是的话把它进行切分(这里介绍了字符串的两个方法startswith和split，split是按照某个符号来把字符串进行分割成一个列表，再通过列表的索引操作来得到这个值)，为了让程序更好一些可以这样做：

如果这个条件成立的话进入下一次循环了，别再进入下面进行比较了，如果第一个if满足了那下面的if就没必要进行比较的，直接在第一个循环下面加上continue进入下一次循环，如果找到下面if语句的内容就可以break退出循环了，这样的效率会更高点

这里取到的free单位是K，可以把它变成M，现在free和这个total都是字符串，因为分割成列表，作为列表的元素都是字符串，需要把free/1024.0，必须把free加个int变成数值类型，这样写会有很多小数点，可以来个格式化，格式化不仅有%s还有%d、%f，在这里可以保留两位小数，打印完之后是个字符串，虽然后面是个浮点型，但是通过前面"%.2f"字符串格式化输出就变成字符串了。

打印结果说不支持字符串和浮点，需要在%后面部分加上小括号()，因为后面有个/除法，它认为这个/是对这个字符串做除法，做什么除法呢，做一个除于1024.0跟浮点数进行相除，它把%.2f%(int(free)当成最接近的它俩进行相除，因为这两个进行操作完之后就变成字符串了，字符串不支持除法。要以后面的值替换前面的，所以要加上括号。

这样就没问题了

然后再来个字符串连接+'M'，"%.2f" % (int(free)/1024.0)整个都是字符串，

还有计算一下百分比，

例：range是取数，查看i的类型并打印出i来

也可以这样写，转换一下，之前学过%s，把i转换一下，换成%s，然后保存到一个变量里，然后print a是什么类型并打印a，发现数字都变成字符串了，后面%i这个值不管是字符串也好还是数字也好，只要通过这个%s(%s叫字符串格式化)得到的值肯定是字符串。上面求内存的例子%f也叫字符串格式化，跟%s一样的，虽然后面的值是浮点数，最终也变成了字符串。

Python的类型有数值型、字符串型、列表、元组、字典，这些数据类型是可以互相转换的，

类型转换

help(int)

它有一个参数，还有一个可选的参数，转换一个字符串或者一个数字到一个整数，也就是说这个x可以是个字符串也可以是个整数，但最终结果呢返回一个整数，小数转换会取整数部分，如果int('a')会报错，需要加个16，会认为这个a是16进制中的字符串，‘0xa'表示16进制的前缘，0x可以省略不写

十六进制的字符串转为十进制

int('12',16)

int('0x12',16)

十进制转为十六进制

hex(10)

'0xa'

10在16进制中就是a

help(hex)，参数是个number，返回一个string字符串，在Python中只要放到引号中都是字符串。

字符串之间是不能进行加法运算的，只有数字之间才能进行加法或者其他运算。为什么要进行转换呢，因为有的时候要把字符串当成十六进制的字符串，然后再进行一些运算，

十进制转为字符串

str(10)

'10'

字符串转为十进制

int('10')

int('a')比较特殊，转换会报错，字符串必须是纯数字的，如果数字中有一个不是数字都会报错，可以把一个字符串转换成十进制没问题，但是这个字符串必须是纯数字的。

下面通过int、hex、str这三个函数来做一个小练习：

知道mac地址来求mac地址的下一个地址(所谓一下地址就是mac地址的最后一位+1生成一个新的地址)。通常在服务器上有多个网卡的话其实这几个mac地址都是挨着的。

先定义一个变量，先取最后两位，因为最后两位是16进制，取最后两位只需要序列的分片就可以实现了，取到最后两位后需要把十六进制转换成十进制，

然后再把十进制数用hex()转换成十六进制，如果打印D1说明没问题

前面多了个0x，0x就是表示16进制的意思，不想要前面两位可以加[2]给去掉

然后在前面再定义一个变量是mac地址的前缀，只要前面五位，也可以用切片，[:-3]

新的两位已经有了，可以把小写转换成大写

把mac地址最后两位改成01，新的mac地址应该是02，但执行后0没有只剩一个2了，在十进制中如果前面是0的话通常就会给省略了。应该先判断plus_one这个数，如果最终得到的结果是0到9之间的，前面应该补个0，需要加个判断语句，range(10)返回的是一个列表，然后用'0'+new_last_two