标签：文件 day09 utf 基础 模式 print txt open
今日内容概述
1.什么是文件？
2.为什么要用文件？
3.怎么使用文件？
4.文件的操作模式
5.主动控制文件内指针移动
今日内容详细
1.什么是文件？
文件是操作系统提供给用户或者说应用程序操作硬盘的一种功能
2.为什么要用文件？
读写文件就是在读写硬盘：我们对文件的读写操作都会被操作系统转换成硬盘的读写操作
应用程序-------------》文件对象、文件句柄
操作系统-------------》文件
硬件-----------------》硬盘
3.怎么使用文件？
- 引入
应用程序运行过程中产生的数据最先都是存放在内存中的，要想永久保存，必须要保存在硬盘中。而应用程序要想操作硬盘必须通过操作系统，而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，用户或者应用程序对文件的操作，就是向操作系统发起调用，然后由操作系统完成对硬盘的具体操作。
- 基本流程
有了文件的概念，我们就不需要考虑如何去操作硬盘，只需要考虑操作文件的流程：
# 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')# 默认的打开模式就为'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(通过句柄对文件进行操作)
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
f = open('a.txt','r')的过程分析
# 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
- 资源的回收与with上下文管理
打开一个文件包括两部分资源：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：
1. f.close() # 回收操作系统打开的文件资源
2. 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，导致资源的浪费，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(),虽然我们如此强调过这一点，但我们有时还会忘记f.close(),考虑到这一点，Python提供了with关键字来帮助我们管理上下文。
# 1、在执行完子代码块后，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.write(data)
- 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档，会涉及字符编码问题，如果没有为open指定编码，那么打开文本文件的默认编码由操作系统决定，操作系统会用自己默认的编码去打开文件，字windows下是gbk，在linux下是utf-8.
f = open('a.txt','r',encoding='utf-8')
4.文件的操作模式
- 控制文件读写操作的模式
# r(默认的)：只读
# w：只写
# a:只追加写
- 控制文件读写内容的模式
# t模式(默认的)：读写都是以字符串为单位的，只适用于文本文件，必须指定encoding参数
# b模式：读写都是以bytes为单位的，适用于所有文件，一定不能指定encoding参数
# 大前提：t,b模式均不能单独使用，必须与r/w/a其中的一个结合使用
# t(默认)：文本模式
# t模式：如果我们指定的文件打开模式为r/w/a，其实就是默认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：<class '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模式：（读写都是以二进制位为单位）
with pen('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
ff.write(res) # 在b模式下写入文件只能是bytse类型
# b模式对比t模式
1.在操作纯文本方面t模式帮我们省去了编码和解码的环节，b模式则需要手动解码和编码，所以这时候t模式更方便
2.针对非文本文件（如图片、视频、音频等）只能使用b模式
- 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.read()与f.readlines()d都是将内容一次性读入内存，这样如果容过大时会导致内存溢出，如果要全部读入内容，就需要分多次读入
# 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
- r模式的使用
# r模式：只读模式，如果文件不存在则报错，文件存在则文件指针位于文件的开头
f = open('a.txt',mode= 'rt',encoding= 'utf-8')
print(f.read())
print('='*50)
print(f.readable())
print(f.writeable())
f.close()
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
# 实现用户认证功能
inp_nama = input('请输入你的用户名：').strip()
inp_pwd = input('请输入你的密码：').strip()
with open('a.txt',mode ='r',encoding='utf-8') as f:
for line in f:
u,p = line.strip('\n').split(':')
if inp_name ==u and inp_pwd == p:
print('登录成功')
break
else:
print('用户名或密码错误')
- w模式的使用
# w模式：只写模式，如果文件不存在则创建空文档，文件存在则清空，文件指针处于文件开头
# f = open('a.txt',mode='wt',encoding='utf-8')
# f.write('你好\n')
# f.write("哈哈哈\n")
# f.write("我擦勒\n")
# f.write('你好\n哈哈哈\n我擦勒\n')
# print(f.readable())
# print(f.writable())
# f.close()
# 总结，在w模式下，在打开了文件而不关的情况下，连续的write写入，新写入的内容永远跟在后面，如果重新以w模式打开文件，则会清空文件的内容
- a模式的使用
# a模式，在打开了文件不关的情况下，连续的write写入，新写入的内容永远跟在后面，这一点与w模式相同
# 不同的是，在打开了文件之后关闭然后重新打开的情况下，a模式永远写在后面,切=且不会清空原文件内容
# 在文件不存在时会创建空文档,文件存在会将文件指针直接移动到文件末尾
# f = open('c.txt',mode='a',encoding='utf-8')as f:
# f.write('6666\n')
# f.write('7777\n')
# print(f.readable)
# print(f.writable)
# f.close()
# 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' %(name,pwd)
f.write(info)
- 主动控制文件内指针移动
# 大前提：文件内指针的移动都是以bytes为单位的，唯一例外的是t模式下的read(n),n代表的是字符的个数
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 模式：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
# 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
# with open('a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
f.seek(3,0) # 参照文件开头移动3个字节
print(f.tell()) # 查看当前文件指针距离文件开头的位置，输出结果为3
print(f.read()) # 从第三个字节的位置读到文件末尾，所以必须保证读取的内容是一个完整中文数据，否则解码失败报错
with open('a.txt',mode='rb') as f:
f.seek(6,0)
print(f.read().decode('utf-8')) #输出结果为: 好
# 1 模式：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：2模式的使用
with open('a.txt','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) # 参照文件末尾向前移动了3个字节
print(f.read().decode('utf-8')) # 输出结果为：好
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