「Python笔记13」素材存储：文件

一、操作文件

在Python中，操作文件包含3个步骤

• 调用 open() 函数打开物理文件，返回一个文件对象
• 调用文件对象的read() 或 write() 方法读写文件
• 调用文件对象关闭文件

1. 打开文件

Python 通过内置的open() 函数打开文件并创建该对象

open(file, mode='r', encoding=None)

参数mode是打开文件的模式

文件打开模式

模式	说明
‘r’	默认值，读模式，文件不存在触发FileNotFoundError异常
‘w’	写模式，文件不存在则创建，存在则覆盖
‘x’	写模式，文件不存在则创建，存在则触发FileExistError异常
‘a’	追加模式，文件不存在则创建，存在则在文件末尾追加内容
‘b’	以二进制方式打开文件
‘t’	默认值, 以文本文件方式打开文件
‘+’	结合 r/w/x/a 使用，创建可以同时读写的文件对象

参数encoding是指定文本文件读取数据时解码或写入数据时编码所用的规则，为默认值None时使用的规则取决于操作系统。

【例】查看当前系统的默认编码

2. 关闭文件

调用文件对象的close()方法可以关闭文件

file_obj.close()

3. 写入文本文件

当文件打开模式为 ‘w’、‘x’ 和 ‘a’ 时, 可以向文件中写入数据。使用文件对象的write()方法就可以将文本写入文件中

file_obj.write(text)

【例】用户输入商品名称和销售额，将输入的明细和合计信息存储到文件sales.txt中。

sales = []
sale_amt = 0
while True:
sale_info = input('请输入商品名称和销售额(用逗号隔开，直接回车结束)：')
if len(sale_info) == 0:
break
goods_name, amount = sale_info.split(',')
sale_amt = sale_amt + float(amount)
sales.append([goods_name,amount])
sale_file = open('data/sales.txt', 'w', encoding='utf-8')
sale_file.write('销售明细: \n')
for goods_name, amount in sales:
sale_file.write(goods_name + ',' + amount + '\n')
sale_file.write('销售额合计: {:.2f} 元\n'.format(sale_amt))
sale_file.close()

执行结果:

运行结束后文件:

4. 读取文本文件

4.1 使用文件内置方法读取

方法	说明
readall()	以字符串形式返回整个文件内容
readl(size = -1)	默认读入从当前位置至文件末尾； 当size参数为大于0的正整数n时，从文件中最多读入n个字符
readline(size = -1)	默认从文件中读入一行内容； 当size参数为大于0的正整数n时，从文件中最多读入n个字符
readlines(hint = -1)	默认返回以文件中所有行为元素构成的列表； 当hint参数为大于0的正整数n时，读入的所有行字符数不超过n

当打开文本文件时，会有一个指针指向文件开头的字符。每次读取数据后，指针会往后移动到相应位置。

文件内容全部读取后，指针指向文件尾部。如果需要从头读取文件内容，需要通过文件对象的seek() 方法将指针移动到文件开头，或者使用open() 函数重新打开文件

in_file = open('data/sales.txt', encoding='utf-8')
print(in_file.readline())
print(in_file.readline())
in_file.seek(0)  # 将指针移动到文件开头
print(in_file.readline())

执行结果:

4.2 使用for循环逐行读取

在绝大多数情况下，对于文本文件的读取都是逐行读取。文件对象本身是一个可迭代对象。因此，通常情况下，推荐使用 for 循环来逐行读取文本文件内容。特别是在读取非常大的文本文件时，使用这种方式不会一次性将整个文件读入内存中，而是逐行读取，从而减轻内存压力。

in_file = open('data/sales.txt', encoding='utf-8')
for line in in_file:
print(line, end='')
in_file.close()

4.3 使用列表推导式和map()函数逐行读取

文件作为可迭代对象，可以使用列表推导式和map() 函数对每行进行相应处理，生成新的列表。

in_file = open('data/sales.txt', encoding='utf-8')
lines1 = [line.rstrip() for line in in_file]
print(lines1)
in_file.close()
lines2 = list(map(lambda line: line.rstrip(), open('data/sales.txt', encoding='utf-8')))
print(lines2)

执行结果:

5. 使用with语句自动管理

Python中的with语句适用于对资源进行访问的场合，确保不管使用过程中是否发生异常都会释放资源，比如文件使用后自动关闭

with open('data/sales.txt', encoding='utf-8') as sales_file:
for line in sales_file:
print(line, end = '')

执行结果:

二、使用pickle存储Python对象

如果将字典、列表数据， 存储到文件中，需要将对象构建成字符串，通过文件的write()方法写入文件。通过文件的read()方法读取的也是字符串，处理数据时，需要根据对应规则转换成列表或字典。这种好处时存储的文件可以直接通过其他文本编辑器打开查看。 但是缺点也很明显，需要对字符串进行来回转换。

在Python中，提供的pickle模块能够将Python对象直接存储到文件中。需要使用数据时，直接从文件中读取，并还原为Python对象。

注意，pickle操作的不是文本文件，而是二进制文件。

将Python对象存储到pickle文件的语法是：

pickle.dump(obj, file)

从pickle文件中将二进制数据读取出来重建为Python对象的语法是:

pickle.load(file)

import os
import pickle
stock_info = {'code':'600000','name':'浦发银行','price':11.54}
with open('data/stockinfo.pkl', 'wb') as stock_file:
pickle.dump(stock_info, stock_file) # 写文件
with open('data/stockinfo.pkl', 'rb') as stock_file:
ret_read = pickle.load(stock_file) # 读文件  
print(type(ret_read))
print(ret_read)

执行结果：

三、使用JSON格式存储Python对象

JSON是一种和语言无关的轻量级数据交换格式，采用文本格式存储和表示数据。这种格式便于阅读和编写，也易于程序的解析和生成

JSON语法规则与Python中的字典和列表非常相似:

• 利用一对方括号[] 表示数组
• 利用一堆花括号{} 表示对象
• 利用冒号分隔键值对
• 利用逗号分隔数组的元素或对象的键值对

需要注意的是，在JSON格式的文本中，只能使用双引号表示字符值。

在Python中，可以通过标准库 json 方便地实现JSON格式字符串与Python字典和列表的相互转换

将Python对象转换为JSON格式字符串的语法是:

json.dumps(obj, ensure_ascii=True)

ensure_ascii默认值为True，如果对象中含有中文字符，应该设置为Flase，否则返回字符串中的中文为Unicode字节编码。该方法返回结果是转换后的字符串

将JSON格式字符串转换为Python对象的语法是:

json.loads(s)

其中，s是JSON格式字符串，该方法返回结果是对应的Python对象。

import json
stock_info = {'code':'600000','name':'浦发银行','price':11.54}
json_str = json.dumps(stock_info, ensure_ascii=False)
print(type(json_str))
print(json_str)
converted_dic = json.loads(json_str)
print(type(converted_dic))
print(converted_dic)

执行结果: