python——文件和流

Posted 2020-06-13

1. 打开文件的方式

　　open函数用来打开文件，语法如下：

　　open (name[,mode[,buffering]])

　　open(‘test.txt‘.r)

　　open函数使用一个文件名作为唯一的强制参数，然后返回一个文件对象。模式（mode）和缓冲（buffering）参数都是可选的。

　　以下介绍open函数的模式和缓冲函数

　　1.1 文件模式

---

 

　　‘r‘ :读模式

　　‘w‘:写模式

　　‘a‘:追加模式

　　‘b‘:二进制模式

　　‘+‘:读/写模式

---

 

　　‘b’模式改变处理文件的方法。用于处理一些其他类型的文件（二进制文件），比如声音剪辑或者图像，那么应该在的模式参数中增加‘b’。参数‘rb’可以用来读取一个二进制文件。

　　1.2 缓冲

　　open函数的第3个参数（可选）控制文件的缓冲。如果参数是0（或者False），I/O（输入输出流）就是无缓冲的（所有的读写操作都针对硬盘）；如果是1（或者是true），

I/O就是有缓冲的（意味着python使用内存来代替硬盘，让程序变得更快，只用使用flush或者close是才会更新硬盘上的数据）。大于1的数字代表缓冲区的大小（单位字节），-1

（或者任何负数）代表使用默认的缓冲区大小。

---

2.基本的文件方法

　　打开文件的方法已经介绍了，那么下一步就是用他们做些有用的事。接下来会介绍文件对象（和一些类文件对象，有时候称为流）的一些基本方法。

　　2.1  读和写

　　文件（或流）最重要的能力是提供或者接收数据。如果有一名字为f的类文件对象，那么就可以使用f.write方法和f.read方法（以字符串形式）写入和读取数据。

　　每次调用f.write(string)时，所提供的参数string都会被追加到文件中已存在部分的后面

f = open("somefile.txt", "w")
f.write(‘Hello, ‘)
f.write(‘Python!‘)
f.close()

--------
结果：
Hello，Python！

　　读文件很简单，只要记得告诉流要读多少字符（字节）即可。

　　如下：

 1 f = open("somefile.txt", "r")
 2 print(f.read(4))
 3 print(f.read())
 4 f.close()
 6 ------------
 7 结果：
 8 D:\Python27\python.exe D:/pythonwork/test01/file_1.py
 9 hell
10 o, python!

　　注意：在调用open时可以省略模式说明，因为‘r’是默认的。

　　**随机访问

　　以上的例子把文件当成流来操作，也就是说只能按照从头到尾的顺序读数据。实际上在文件中随意移动读取文件位置也是可以的，可以使用类文件对象的方法seek和tell来直接访问感兴趣的部分（这种方法称为随机访问）。

　　seek(offset[,whence]):这个方法把当前位置（进行读和写的位置）移动到offest和whence定义的位置。offset类是一个字节（字符）数，表示偏移量。whence默认是0，表示偏移量是从文件开头开始计算的（偏移量必须是非负的）。whence可能被设置为1（相对于当前位置的移动，此时偏移量offset可以是负的）或者2（相对于文件结尾的移动）

　　例子如下：

f = open("somefile.txt", "w")
f.write(‘0123456789‘)
f.seek(5)
f.write("hello, python!")
f.close()
f = open("somefile.txt", "r")
print(f.read())

------------------------
结果：
D:\Python27\python.exe D:/pythonwork/test01/file_1.py
01234hello, python!

　　tell方法返回当前文件的位置如下列所示：

f = open("somefile.txt", "r")
print(f.read(3))
print(f.read(2))
print(f.tell())

---------
结果：
D:\Python27\python.exe D:/pythonwork/test01/file_1.py
012
34
5

　　注意：f.tell方法返回的数字在这种情况下是一个长整数。但不是所有的情况都是这样的。

　　2.2 读写行

　　可以使用file.readline读取单独的一行。readline方法可以读取一个文件中的所有行并将其作为列表返回。

　　writeline方法和readline方法相反：传给它一个字符串的列表（实际上任何序列或者可迭代的对象都行），它会把所有的字符串写入文件（或流）。注意，程序不会增加新行，需要自己添加。

　　注意：在使用其他的符号作为换行符的平台上，用\r(Mac)和\r\n(Windows中)代替\n。

　　2.3 关闭文件

　　应该牢记使用close方法关闭文件。

　　事实上有专门为这种情况设计的语句，即with语句：

　　with open("somefile.txt") as somefile:

　　　　do_something(somefile)

　　with语句可以打开文件并将其赋值到变量上（somefile），之后就可以将数据写入语句提中的文件（或执行其他操作）。文件在语句结束后会被自动关闭，即使是由异常引起的结束也是如此。

　　***上下文管理器

　　with语句实际上是很通用的结构，允许使用所谓的上下文管理器（context manager）。上下文管理器是一种支持_enter_和_exit_这两个方法的对象。

　　_enter_方法不带参数，它在进入with语句块时被调用，返回值绑定到在as关键字之后的变量。

　　2.4  使用基本文件方法

 1 import pprint
 2 
 3 
 4 with open("somefile.txt") as somefile:
 5      s1 = somefile.read(7)
 6      print(s1)
 7      s2 = somefile.read(4)
 8      print(s2)
 9 
10 
11 with open("somefile.txt") as somefile:
12      s3 = somefile.read()
13      print(s3)
14 
15 
16 with open("somefile.txt") as somefile:
17      for i in range(3):                     # 循环三次
18          print(‘%s: %s‘%(str(i), somefile.readline().strip()))
19 
20 
21 print(pprint.pprint(open("somefile.txt").readlines()))
22 
23 
24 # 写文件
25 with open("somefile.txt", "w") as somefile:
26      somefile.write("this\nis no\nhaiku")

结果：
D:\Python27\python.exe D:/pythonwork/test01/flie_2.py
this
is
 no

this
is no
haiku
0: this
1: is no
2: haiku
[‘this\n‘, ‘is no\n‘, ‘haiku‘]
None

　　修改文本文件案例

1 with open("somefile.txt", "r+") as somefile:
2      lines = somefile.readlines()
3      lines[1] = "isn‘t b\n"
4      somefile.writelines(lines)

3.对文件内容进行迭代

　　3.1 按字节处理

　　最常见的对文件内容进行迭代的方法是在while循环中使用read方法。如下例子：

 1 # 定义一个表达函数
 2 def process(string):
 3     print("Processing: ", string)
 4 
 5 
 6 with open("somefile.txt", "r") as somefile:
 7     char = somefile.read(1)
 8     while char:
 9         process(char)
10         char = somefile.read(1)

　　可以看到，赋值语句char =f.read(1)被重复的使用，代码重复通常被认为是一件坏事。为了避免这种情况，可以使用while true/break语句。

1 with open("somefile.txt", "r") as somefile:
2     while True:
3         char = somefile.read(1)
4         if not char:
5             break
6         process(char)

　　3.2 按行操作

　　在while中使用readline

1 with open("somefile.txt", "r") as somefile:
2     while True:
3         line = somefile.readline().strip()
4         if not line:
5             break
6         process(line)

　　用readlines迭代行

1 with open("somefile.txt", "r") as somefile:
2     for line in somefile.readlines():
3         process(line.strip())

　　3.3 使用fileinput实现懒惰行迭代

1 for line in fileinput.input("somefile.txt"):
2     process(line)

　　3.4 文件迭代器

　　对文件进行迭代而不使用变量存储文件对象

1 for line in open("somefile.txt"):
2     process(line)

　　可以对文件迭代器执行和普通迭代器相同的操作。如下：

 1 with open("somefile2.txt", ‘r+‘) as somefile:
 2     somefile.write(‘First line\n‘)
 3     somefile.write(‘Second line\n‘)
 4     somefile.write(‘Third line\n‘)
 5     lines = somefile
 6     print(lines)
 7 
 8 # 将文件内容转换为list
 9 lines = list(open("somefile2.txt"))
10 print(lines)
11 
12 first, second, third = open("somefile2.txt")
13 print(first)
14 print(second)
15 print(third)

结果：
D:\Python27\python.exe D:/pythonwork/test01/flie_2.py
[‘First line\n‘, ‘Second line\n‘, ‘Third line\n‘]
First line

Second line

Third line

　　在这个例子中，注意下面的几点很重要。

• 使用print来向文件内写入内容，这会在提供的字符串后面增加新的行。
• 使用序列来对一个打开的文件进行解包操作，把每行都放入一个单独的变量中（这么做是很有使用性的，因为一般不知道文件中有多少行，但它演示了文件对象的“迭代性”）
• 在写文件后关闭文件，是为了确保数据被更新到硬盘中。建议使用with open(filename) as filename: