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程序运行过程中产生的数据会保存到内存中#xff0c;如果想要永久保存下来#xff0c;就必须将数据存放在硬盘上#xff0c;应用程序如果想要操作计算机的硬件就必须通过操作系统#xff0c;文件就是操作系统提供给应用程序来操作硬盘的虚拟概念#xff0c;应用程序… 引入
程序运行过程中产生的数据会保存到内存中如果想要永久保存下来就必须将数据存放在硬盘上应用程序如果想要操作计算机的硬件就必须通过操作系统文件就是操作系统提供给应用程序来操作硬盘的虚拟概念应用程序操作文件就是向操作系统发送调用由操作系统完成对硬盘的操作。
文件操作的基本流程
比如想打开电脑桌面上一个word文档进行操作步骤应该是1、双击打开文档 2、进行某些操作比如读文件、修改文件等3、保存后关闭文件。
使用python实现对文件的操作也遵循这三个步骤
# open()方法常用方式是接收三个参数:文件绝对/相对路径,操作文件的方式,编码格式
# 1.打开文件应用程序向操作系统发送调用操作系统打开文件(硬盘上的一块空间)返回一个文件对象赋值给变量file
file open(rD:\文件.txt, r, encodingutf-8) # 以读模式打开文件打开文件的字符编码是utf-8
# 注意\在python中有特殊意义当路径是绝对路径时需要在路径字符串前加r进行转义文件路径如果是文件名的话python会在当前程序文件夹所在路径下去找该文件。# 2、对文件进行操作比如读文件---调用文件对象的读方法
data file.read()# 3、关闭文件向操作系统发送关闭文件的请求
file.close()使用python打开一个文件之后产生了两部分的内存空间占用一部分是文件打开后占用的内存空间另一部分是打开后产生的文件对象文件操作完成之后需要回收这两部分的内存空间.
file.close() # 删除文件打开后占用的内存
del file # 删除文件对象的内存由于python垃圾回收机制我们无需考虑删除文件对象这一步但是在操作完文件之后必须要关闭文件就是f.close()否则在电脑上不停的打开文件而不关闭电脑的内存迟早会被用尽尽管如此可能还会有粗心的小伙伴忘记关闭文件python为了防止这一情况提供了with关键字来帮助我们管理从打开到关闭整个上下文的流程因此with关键字也称为with上下文管理。
# 执行完with下的子代码块之后会自动执行f.close()的操作再也不用担心忘记关闭文件了。
with open(文件.txt, r) as f: # 打开文件将文件对象赋值给变量fpass # pass是什么都不做可以用来占位# 可以用with同时打开多个文件用逗号分隔
with open(file1.txt, r) as f1, open(file2.txt, r) as f2:data1 f1.read()data2 f2.read()由于使用python打开文件的时候是通过操作系统完成的如果打开的文件是文本文件会涉及到字符编码的问题如果在打开文件时没有指定字符编码操作系统就会使用自己默认的编码打开文件(windows下是gbk在linux下是utf-8)如果要保证不乱码文件以什么编码格式存的就要以什么格式打开。
操作文件的模式
打开文件后需要对文件进行进行不同的操作比如读文件、改文件因此在使用python打开文件时也需要指定操作文件的方式。控制文件读写操作的模式有三种。
1.只读(r)---默认的操作文件的方式
当文件不存在时会报错文件存在时文件内的指针(可以理解为光标)直接跳到文件开头。
with open(a.txt, moder, encodingutf-8) as f:data f.read()2.只写(w)
在文件不存在时会在程序文件所在文件夹创建一个文件如果文件存在会清空文件中的内容文件指针跳到文件开头进行写操作。需要注意的是在文件不关闭的情况下写入的数据是按照先后顺序的如果文件关闭后重新以w模式打开会清空文件数据。
with open(a.txt, w, encodingutf-8) as f:f.write(hello world\n) # \n表示换行f.write(my name is python)3.只追加写(a)
文件不存在时会在当前文件夹创建文件文件存在时文件指针直接移动到文件末尾不会清空文件数据。
a模式和w模式的异同
相同点文件不存在都会创建文件文件不关闭的情况下数据依次写入
不同点a模式重新打开文件不会清空文件文件指针一道末尾新写的内容跟在旧的内容之后。
with open(a.txt, a, encodingutf-8) as f:f.write(追加的1\n)f.write(追加的2\n)使用这三种模式操作文件时一定要注意对文件的操作要么只读要么只写不能使用只读的模式打开文件然后去进行写的操作。但是python提供了可读可写的方法r a w,但是在实际开发中要么只读要么只写一般不使用可读可写的模式。
控制文件读写单位
文件的读写单位有两种模式一种是字符串模式(t模式)另一种是bytes(二进制)模式(b模式)这两种模式必须和r/w/a之一结合使用。
t模式文本模式默认模式读写文件都是以字符串为单位只针对文本文件必须指定encoding参数。
# 如果打开文件时指定打开模式为r/w/a其实默认就是rt/wt/at
with open(a.txt, wt, encodingutf-8) as f:f.write(haha) # 写入的数据必须也是字符串格式b模式二进制模式读写文件都是以bytes/二进制为单位可以针对所有文件一定不能指定encoding参数。
with open(a.txt, wb) as f:info name# 需要将写入文件的数据转成二进制格式使用encode()方法指定编码格式可以实现res info.encode(utf-8)f.write(res)b模式和t模式对比
在操作纯文本文件方面t模式帮助我们省去了编码与解码的环节所以t模式更方便。
在针对非文本文件(图片、音频等)只能使用b模式。
操作文件的方法 - 读和写
在使用r模式打开文件的时候有几种读取数据的方式
f.read() # 一次性读取所有内容如果文件过大会导致内存不足
f.readline() # 每次读取文件的一行内容读完一行后光标移至第二行行首
f.readlines() # 一次性读取所有内容将每一行内容存放于列表中f.read()和f.readlines()都是将文件一次性读取如果内容过大会导致内存不足如果想要将文件全部读取到内存中建议分多次读入有两种实现方式:
# 方式一
with open(a.txt,modert,encodingutf-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(好汉歌.mp3, moderb) as f:while True:dataf.read(1024) # 同一时刻只读入1024个Bytes到内存中if len(data) 0:breakprint(data)同样针对写操作也有几种不同的方式
f.write(hello\nworld\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,encodingutf-8),444\n.encode(utf-8)]) #b模式控制文件指针移动
文件内的指针类似于光标但不同的是文件的指针移动的单位是以bytes为单位唯一例外的是t模式下的read(n),n是以字符为单位。
with open(a.txt,modert,encodingutf-8) as f:dataf.read(3) # 读取3个字符with open(a.txt,moderb) as f:dataf.read(3) # 读取3个Bytesr/w/a模式下文件指针的移动是被动触发的如果想要读取文件某一指定位置的数据需要使用f.seek()方法主动控制文件内指针的移动。
f.seek()方法需要接收两个参数第一个参数是指针移动的字节数第二个参数是模式控制。模式控制有三种
0模式默认的模式表示指针移动的字节数以文件开头作为参照
1模式表示指针移动的字节数以文件指针当前所在位置作为参照
2模式表示指针移动的字节数以文件末尾作为参照
其中0模式可以在t/b模式下使用1模式和2模式只能在b模式下使用。
# 0模式
with open(a.txt,modert,encodingutf-8) as f:f.seek(3,0) # 参照文件开头移动了3个字节print(f.tell()) # 查看当前文件指针相对于文件开头的位置# 1模式
with open(a.txt,moderb) 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# 2模式
with open(a.txt,moderb) as f: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)) # 输出结果为好修改文件
文件是操作系统为了方便应用程序操作硬盘出现的虚拟概念本质上文件对应的就是硬盘硬盘是无法被修改的一次本质上来说文件是无法被修改的我们看到的文件的内容可以被修改的原因是将硬盘中的文件读入内存在内存中修改之后再覆盖回硬盘。实现的方式有两种
第一种将文件中的数据一次性全部读入内存在内存中修改完成后再覆盖回原文件 优点文件修改过程中只有同一份数据
缺点内存占用过多# 先读入内存
with open(db.txt,modert,encodingutf-8) as f:dataf.read()
# 修改内存中的数据
with open(db.txt,modewt,encodingutf-8) as f:f.write(data.replace(xxx,python))第二种以读的方式打开一个文件以写的方式打开另一个文件一行一行读取原文件修改后写入新文件 优点不会占用过多的内存
缺点需要借助临时文件import os # 需要借助os模块进行删除文件和文件重命名操作with open(old.txt,modert,encodingutf-8) as read_f,\open(new.txt,modewt,encodingutf-8) as wrife_f:for line in read_f:wrife_f.write(line.replace(python,xxx))os.remove(old.txt) # 删除未修改的文件
os.rename(new.txt,old.txt) # 将新文件重命名为和旧文件相同的名字practice
r模式---使用文件存储用户名密码实现登陆功能
username input(please input your username:).strip()
password input(please input your password:).strip()
with open(rF:\FullStack\Python_based\info, r, encodingutf-8) as f:for line in f:info line.strip(\n) # 去掉每一行后面的换行符默认文件中每换一行每行后面都会有换行符name, pwd info.split(:) # 解压赋值if username name and password pwd:print(successful!)else: # 要循环完成所有信息之后才知道用户名和密码是否正确print(invalid username or password!)a模式---使用文件存储用户名密码实现注册功能
username input(please input your username:).strip()
password input(please input your password:).strip()
with open(rF:\FullStack\Python_based\info, a, encodingutf-8) as f:info f{username}:{password}\nf.write(info)t/b模式---实现文件拷贝工具
src_path input(Please enter the path where you want to copy the file:)
target_path input(please enter the target path:)
with open(r{}.format(src_path), moderb) as f,\open({}.format(target_path), modewb) as f1:for line in f:f1.write(line)
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