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文件处理(day09)

2021/6/8 23:06:45   来源:

文件处理(day09)

 

一,文件的处理的基本步骤

基本流程

 

 

#1.打开文件,由应用程序向操作系统发起系统调用open(...),操作系统打开该文件,对应一块硬盘空间,并返回一个文件对象赋值给一个变量f
f=open('a.txt','r',encoding='utf-8')#默认打开模式就为R
#2.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
data=f.read()
#3. 向操作系统发起关闭文件的请求,回收系统资源
f.close()

 

1.1资源回收与with上下文管理

打开一个文件包含两部分资源:应用程序的变量f和操作系统打开的文件。在操作完毕一个文件时,必须把与该文件的这两部分资源全部回收,回收方法为:

f.close()#回收操作系统打开的文件资源
del f #回收应用程序级的变量
​

其中 del f 一定要发生在 f.close()之后,否则就会导致操作系统打开的文件 无法关闭,白白占用资源,而python自动的垃圾回收机制决定了我们无需考虑del f ,这就要求我们,在操作完毕文件后一定要记住f.close()很多时候很多人都会忘记f.close() ,python 就提供了with 关键字来帮我们管理上下文

 

#1.执行完子代码块后,with 会自动执行f.close()
with open("a.txt","w") as f: 
    pass
​
#2.可用用with同时打开多个人文件,用逗号分隔开即可
with open('a.txt','r' ) as read_f,open('b.txt','w')as write_f:
    data=read_f.read()
    write_f.wrute(data)

1.2指定操作文本文件的字符编码

f=open(..)是由操作系统打开文件,如果打开的是文本文件,会涉及到字符编码问题,如果没有为open指定编码,那么打开文本文件的默认编码很明显是操作系统说了算了,操作系统会用自己的默认编码去打开文件,在windows下是gbk,在linux下是utf-8。
这就用到了上节课讲的字符编码的知识:若要保证不乱码,文件以什么方式存的,就要以什么方式打开。
​
f = open('a.txt','r',encoding='utf-8')

 

二,文件打开模式

 

2.1 控制文件读写操作的模式

 

r (默认的,):只读

 

#r 只读模式:在文件不存在时则报错,文件存在文件内指直接跳到文件开头
with open('a.txt',mode="r",encoding="utf-8")as f:
    res=f.read()#会将文件的内容由硬盘全部读入内存,赋值给res
# 小练习 :实现用户认证功能
inp_name= input("请输入你的名字:").strip()
inp_pwd= input("请输入你的密码:").strip()
with open(r'db.txt',mode="r",encodeing="utf-8")as f:
    for line in f:
        #把用户输入的名字与密码与读出内容做对比
        u,p =line.strip('\n').split(':')
        if inp_name==u and inp_pwd==p:
            print('登录成功')
            break
         else:
           print('账号名或者密码错误')
        
       

w:只写

# 只写模式: 在文件不存在的时候会创建空文档, 文件存在会清空文件,文件指针跑到文件开头
with open('b.txt',mode="w" ,encoding="utf-8")as f:
     f.write('你好\n')
     f.write('我好\n')
     f.write('大家好\n')
#强调:
#1 在文件不关闭的情况下,连续的写入,后写的内容一定跟在前面内容的后面
#2 如果重新以W模式打开文件,则会清空文件内容
​

a:只追加写

#q强调W模式与a模式的异同:
# 1 相同点: 在打开的文件不关闭的情况, 连续 的写入 新的内容总会跟在前写的内容之后
#2. 不相同点: 以a 模式重新打开文件,不会清空原文件内容,会将文件指针直接移动到文件末尾,新写的内容永远在最后
# 小练习:实现注册功能
name=input('username>>>:').strip()
pwd=input('password>>>:').strip()
with open( 'db1.txt',mode='a' encoding='utf-8') as f:
     info='%s:%s\n' %(nmae,pwd)
     f.write(info)

2.2案例:+ 模式的使用(了解)

r+ w+ a+ :可读可写

在平时工作中,我们只单纯使用r/w/a, 要么只读,要么只写,一般不用可读可写的模式

 

 

2.3 控制文件读写内容的模式

大前提:tb 模式均不能单独使用,必须r/w/a 之一结合使用

t(默认的):文本模式

1.读写文件都是以字符串为单位的

2. 只能针对文本文件

  1. 必须指定encoding参数

    #t 模式:如果我们指定的文件打开模式为r/w/a,其实默认就是rt/wt/at
     with open('a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
      res=f.read()
      print(type(res)) #输出结果为<alass 'str'>
        with open('a.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
            s='abc'
            f.write(s) #写入的也必须是字符串类型
            #强调: t 模式只能用于操作文本文件,无论读写,都应该以字符串为单位而存取硬盘本质都是二进制的形式,当指定 t 模式时,内部帮我们做了编码与解码

     

b :二进制模式:

1.读写文件都是以bytes/二进制为单位的

2.可以针对所有文件

3. 一定不能指定encoding参数

# b: 读写都是以二进制位单位
 with open('1.mp4',mode='rb') as f:
     data=f.read()
     print(type(data)) # 输出结果为:<class 'bytes'>
​
 with open('a.txt',mode='wb') as f:
     msg="你好"
     res=msg.encode('utf-8') # res为bytes类型
     f.write(res) # 在b模式下写入文件的只能是bytes类型
​
#强调:b模式对比t模式
1、在操作纯文本文件方面t模式帮我们省去了编码与解码的环节,b模式则需要手动编码与解码,所以此时t模式更为方便
2、针对非文本文件(如图片、视频、音频等)只能使用b模式
​
# 小练习: 编写拷贝工具
src_file=input('源文件路径: ').strip()
dst_file=input('目标文件路径: ').strip()
with open(r'%s' %src_file,mode='rb') as read_f,open(r'%s' %dst_file,mode='wb') as write_f:
    for line in read_f:
        # print(line)
        write_f.write(line)

 

三,文件操作的方法

重点

 # 读操作
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
f.readline()  # 读取一行内容,光标移动到第二行首部
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)
​
# 写操作
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
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

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

 

四,控制文件指针移动

#大前提:文件内指针的移动都是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
with open('a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
     data=f.read(3) # 读取3个字符
​
​
with open('a.txt',mode='rb') as f:
     data=f.read(3) # 读取3个Bytes
​
​
# 之前文件内指针的移动都是由读/写操作而被动触发的,若想读取文件某一特定位置的数据,则则需要用f.seek方法主动控制文件内指针的移动,详细用法如下:
# f.seek(指针移动的字节数,模式控制): 
# 模式控制:
# 0: 默认的模式,该模式代表指针移动的字节数是以文件开头为参照的
# 1: 该模式代表指针移动的字节数是以当前所在的位置为参照的
# 2: 该模式代表指针移动的字节数是以文件末尾的位置为参照的
# 强调:其中0模式可以在t或者b模式使用,而1跟2模式只能在b模式下用

1模式详解

# 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

2模式详解

# 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
​
# 小练习:实现动态查看最新一条日志的效果
import time
with open('access.log',mode='rb') as f:
    f.seek(0,2)
    while True:
        line=f.readline()
        if len(line) == 0:
            # 没有内容
            time.sleep(0.5)
        else:
            print(line.decode('utf-8'),end='')

 

 

五,文件修改的两种方式

# 文件a.txt内容如下
张一蛋     山东    179    49    12344234523
李二蛋     河北    163    57    13913453521
王全蛋     山西    153    62    18651433422
​
# 执行操作
with open('a.txt',mode='r+t',encoding='utf-8') as f:
    f.seek(9)
    f.write('<妇女主任>')
​
# 文件修改后的内容如下
张一蛋<妇女主任> 179    49    12344234523
李二蛋     河北    163    57    13913453521
王全蛋     山西    153    62    18651433422
​
# 强调:
# 1、硬盘空间是无法修改的,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

文件对应的是硬盘空间,硬盘不能修改对应着文件本质也不能修改, 那我们看到文件的内容可以修改,是如何实现的呢? 大致的思路是将硬盘中文件内容读入内存,然后在内存中修改完毕后再覆盖回硬盘 具体的实现方式分为两种:

5.1文件修改方式一

# 实现思路:将文件内容发一次性全部读入内存,然后在内存中修改完毕后再覆盖写回原文件
# 优点: 在文件修改过程中同一份数据只有一份
# 缺点: 会过多地占用内存
with open('db.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
    data=f.read()
​
with open('db.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
    f.write(data.replace('kevin','SB'))

5.2 文件修改方式二

# 实现思路:以读的方式打开原文件,以写的方式打开一个临时文件,一行行读取原文件内容,修改完后写入临时文件...,删掉原文件,将临时文件重命名原文件名
# 优点: 不会占用过多的内存
# 缺点: 在文件修改过程中同一份数据存了两份
import os
​
with open('db.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as read_f,\
        open('.db.txt.swap',mode='wt',encoding='utf-8') as wrife_f:
    for line in read_f:
        wrife_f.write(line.replace('SB','kevin'))
​
os.remove('db.txt')
os.rename('.db.txt.swap','db.txt')