python中文件的处理

一、文件的操作

python中使用open来打开文件,过程如下:

1、由应用程序向操作系统发起系统调用open(...)
2、操作系统打开该文件,并返回一个文件句柄给应用程序
3、应用程序将文件句柄赋值给变量f

#1. 打开文件,得到文件句柄并赋值给一个变量
f=open('a.txt','r',encoding='utf-8') #默认打开模式就为r
#2. 通过句柄对文件进行操作
data=f.read()
#3. 关闭文件
f.close()

注意:

文件打开后一定要关闭,python拥有自己的垃圾回收机制,会在文件对象的引用计数将至为零时自动关闭文件,所以在python的编程里,如果忘记关闭文件并不会造成内存泄露那么危险的结果。但是这并不是说不需要关闭文件,如果是对文件进行了写入操作,应该在写入之后关闭文件,因为文件内容是在缓存中,如果发生断电,则不会写入到硬盘中。所以为了安全起见,养成使用完文件后立刻关闭的习惯。可以使用with来帮助我们管理上下文,不用手动关闭文件。

with open('a.txt','r') as read_f,open('b.txt','w') as write_f:
    data=read_f.read()
    write_f.write(data)


二、打开文件的模式

文件的打开模式
打开模式 执行操作
r 以只读的方式打开文件(默认)
w 以写入的方式打开文件,会覆盖已存在的文件
x 如果文件已经存在,使用此模式打开将引发异常
a 以写入模式打开,如果文件存在,则在末尾追加写入
b 以二进制模式打开文件
t 以文本模式打开(默认)
+ 可读写模式(可添加到其他模式中使用)
U 通用换行符支持
#1. 打开文件的模式有(默认为文本模式):
r ,只读模式【默认模式,文件必须存在,不存在则抛出异常】
w,只写模式【不可读;不存在则创建;存在则清空内容】
a, 之追加写模式【不可读;不存在则创建;存在则只追加内容】

#2. 对于非文本文件,我们只能使用b模式,"b"表示以字节的方式操作(而所有文件也都是以字节的形式存储的,使用这种模式无需考虑文本文件的字符编码、图片文件的jgp格式、视频文件的avi格式)
rb 
wb
ab
注:以b方式打开时,读取到的内容是字节类型,写入时也需要提供字节类型,不能指定编码

#3. 了解部分
"+" 表示可以同时读写某个文件
r+, 读写【可读,可写】
w+,写读【可读,可写】
a+, 写读【可读,可写】

x, 只写模式【不可读;不存在则创建,存在则报错】
x+ ,写读【可读,可写】
xb


三、操作文件的方法

#掌握
f.read() #读取所有内容,光标移动到文件末尾
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

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
练习,利用b模式,编写一个cp工具,要求如下:
  1. 既可以拷贝文本又可以拷贝视频,图片等文件
  2. 用户一旦参数错误,打印命令的正确使用方法,如usage: cp source_file target_file
  提示:可以用import sys,然后用sys.argv获取脚本后面跟的参数
import sys
if len(sys.argv) != 3:
    print('usage: cp source_file target_file')
    sys.exit()

source_file,target_file=sys.argv[1],sys.argv[2]
with open(source_file,'rb') as read_f,open(target_file,'wb') as write_f:
    for line in read_f:
        write_f.write(line)


四、文件内光标移动

一: read(3):
  1. 文件打开方式为文本模式时,代表读取3个字符
  2. 文件打开方式为b模式时,代表读取3个字节
二: 其余的文件内光标移动都是以字节为单位如seek,tell,truncate
注意:
  1. seek(offset,from)在文件中移动文件指针,从from(0代表文件起始位置,1代表当前位置,2代表文件末尾)偏移offset个字节。其中1和2必须在b模式下进行,但无论哪种模式,都是以bytes为单位移动的。如果文件打开模式中没有b,则只能使用默认值0,从头开始计算偏移,否则报错。
  2. truncate是截断文件,所以文件的打开方式必须可写,但是不能用w或w+等方式打开,因为那样直接清空文件了,所以truncate要在r+或a或a+等模式下测试效果

import time
with open('test.txt','rb') as f:
    print('-------start---------')
    f.seek(-6,2)
    line=f.read(6)
    print(line)
    print(line.decode('utf-8'))
print('-----end--------------')
结果:
-------start---------
b'\xe8\xaf\xad\xe8\xa8\x80'
语言
-----end--------------

五、文件的修改

文件的数据是存放于硬盘上的,因而只存在覆盖、不存在修改这么一说,我们平时看到的修改文件,都是模拟出来的效果,具体的说有两种实现方式:

方式一:将硬盘存放的该文件的内容全部加载到内存,在内存中是可以修改的,修改完毕后,再由内存覆盖到硬盘(word,vim,nodpad++等编辑器)

import os

with open('a.txt') as read_f,open('.a.txt.swap','w') as write_f:
    data=read_f.read() #全部读入内存,如果文件很大,会很卡
    data=data.replace('alex','SB') #在内存中完成修改

    write_f.write(data) #一次性写入新文件

os.remove('a.txt')
os.rename('.a.txt.swap','a.txt')
方式二:将硬盘存放的该文件的内容一行一行地读入内存,修改完毕就写入新文件,最后用新文件覆盖源文件
import os

with open('a.txt') as read_f,open('.a.txt.swap','w') as write_f:
    for line in read_f:
        line=line.replace('alex','SB')
        write_f.write(line)

os.remove('a.txt')
os.rename('.a.txt.swap','a.txt')


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