IO,文件
IO
1. 定义
>在内存中存在数据交换的操作认为是IO操作,比如和终端交互 ,和磁盘交互,和网络交互等
2. 程序分类
>* IO密集型程序:在程序执行中有大量IO操作,而cpu运算较少。消耗cpu较少,耗时长。
>* 计算密集型程序:程序运行中计算较多,IO操作相对较少。cpu消耗多,执行速度快,几乎没有阻塞。
文件
文件是保存在持久化存储设备(硬盘、U盘、光盘..)上的一段数据。从功能角度分为文本文件(打开后会自动解码为字符)、二进制文件(视频、音频等)。在Python里把文件视作一种类型的对象,类似之前学习过的其它类型。
字节串(bytes)
在python3中引入了字节串的概念,与str不同,字节串以字节序列值表达数据,更方便用来处理二进程数据。因此在python3中字节串是常见的二进制数据展现方式。
* 普通的ascii编码字符串可以在前面加b转换为字节串,例如:b'hello'
* 字符串转换为字节串方法 :str.encode()
* 字节串转换为字符串方法 : bytes.decode()
文件读写
对文件实现读写的基本操作步骤为:打开文件,读写文件,关闭文件
"""
file_open.py
文件打开方式训练
""" # 打开文件
try:
# fd = open('a.py','r') # 以只读打开
# fd = open('a.py','w') # 以只写方式打开
# fd = open('a.py','a') # 追加方式 """
普通的文本文件
既可以使用文本方式打开也可以使用二进制方式打开
二进制文件则必须以二进制方式打开
"""
fd = open('a.py','rb') # 二进制方式
print(fd)
except Exception as e:
print(e) # 读写文件 # 关闭文件
fd.close()
open.py
"""
file_read.py
文件读取演示
""" # 打开文件
f = open('test','r') # read 循环读取
# while True:
# # 读到文件结尾返回空字符串
# data = f.read(1024) #每次最多读100字符
# # 读到结尾跳出循环
# if not data:
# break
# print(data) # 读取一行内容
# data = f.readline(10) # 读取前10个字符
# print("一行内容:",data)
# data = f.readline() # 读完第一行剩余内容
# print("一行内容:",data) # 将内容读取为列表,每行为列表一个元素
# data = f.readlines(18) #前18个字符所在的行作为读取对象
# print(data) # f为可迭代对象
for i in f:
print(i) # 每次迭代到一行内容 # 关闭
f.close()
read.py
"""
file_write.py
文件写操作演示
""" # 打开文件
# f = open('test','w')
# f = open('img.jpg','wb')
f = open('test','a') # 追加 # 写操作
# f.write("hello 死鬼\n".encode())
# f.write("哎呀,干啥".encode()) # 将列表写入 人为添加换行
l = ['hello world\n','哈哈哈']
f.writelines(l) f.close()
write.py
1. 打开文件
```python
file_object = open(file_name, access_mode='r', buffering=-1)
功能:打开一个文件,返回一个文件对象。
参数:file_name 文件名;
access_mode 打开文件的方式,如果不写默认为‘r’
文件模式 操作
r 以读方式打开 文件必须存在
w 以写方式打开
文件不存在则创建,存在清空原有内容
a 以追加模式打开
r+ 以读写模式打开 文件必须存在
w+ 以读写模式打开文件
不存在则创建,存在清空原有内容
a+ 以读写模式打开 追加模式
rb 以二进制读模式打开 同r
wb 以二进制写模式打开 同w
ab 以二进制追加模式打开 同a
rb+ 以二进制读写模式打开 同r+
wb+ 以二进制读写模式打开 同w+
ab+ 以二进制读写模式打开 同a+
buffering 1表示有行缓冲,默认则表示使用系统默认提供的缓冲机制。
返回值:成功返回文件操作对象。
```
>缓冲:系统自动的在内存中为每一个正在使用的文件开辟一个缓冲区,从内存向磁盘输出数据必须先送到内存缓冲区,再由缓冲区送到磁盘中去。从磁盘中读数据,则一次从磁盘文件将一批数据读入到内存缓冲区中,然后再从缓冲区将数据送到程序的数据区。
2. 读取文件
>read([size])
>功能: 用来直接读取文件中字符。
>参数: 如果没有给定size参数(默认值为-1)或者size值为负,文件将被读取直至末尾,给定size最多读取给定数目个字符(字节)。
>返回值: 返回读取到的内容
>* 注意:文件过大时候不建议直接读取到文件结尾,读到文件结尾会返回空字符串。
>readline([size])
>功能: 用来读取文件中一行
>参数: 如果没有给定size参数(默认值为-1)或者size值为负,表示读取一行,给定size表示最多读取制定的字符(字节)。
>返回值: 返回读取到的内容
>readlines([sizeint])
>功能: 读取文件中的每一行作为列表中的一项
>参数: 如果没有给定size参数(默认值为-1)或者size值为负,文件将被读取直至末尾,给定size表示读取到size字符所在行为止。
>返回值: 返回读取到的内容列表
>文件对象本身也是一个可迭代对象,在for循环中可以迭代文件的每一行。
```python
for line in f:
print(line)
```
3. 写入文件
>write(string)
>功能: 把文本数据或二进制数据块的字符串写入到文件中去
>参数:要写入的内容
>* 如果需要换行要自己在写入内容中添加\n
>writelines(str_list)
>功能:接受一个字符串列表作为参数,将它们写入文件。
>参数: 要写入的内容列表
4. 关闭文件
打开一个文件后我们就可以通过文件对象对文件进行操作了,当操作结束后使用close()关闭这个对象可以防止一些误操作,也可以节省资源。
>file_object.close()
5. with操作
python中的with语句使用于对资源进行访问的场合,保证不管处理过程中是否发生错误或者异常都会执行规定的“清理”操作,释放被访问的资源,比如有文件读写后自动关闭、线程中锁的自动获取和释放等。
with语句的语法格式如下:
```python
with context_expression [as target(s)]:
with-body
```
通过with方法可以不用close(),因为with生成的对象在语句块结束后会自动处理,所以也就不需要close了,但是这个文件对象只能在with语句块内使用。
```python
with open('file','r+') as f:
f.read()
```
>注意
>> 1. 加b的打开方式读写要求必须都是字节串
>> 2. 无论什么缓冲,当程序结束或者文件被关闭时都会将缓冲区内容写入磁盘
其他操作
刷新缓冲区
flush()
该函数调用后会进行一次磁盘交互,将缓冲区中的内容写入到磁盘。
文件偏移量
- 定义
打开一个文件进行操作时系统会自动生成一个记录,记录中描述了我们对文件的一系列操作。其中包括每次操作到的文件位置。文件的读写操作都是从这个位置开始进行的。
- 基本操作
tell()
功能:获取文件偏移量大小
seek(offset[,whence])
功能:移动文件偏移量位置
参数:offset 代表相对于某个位置移动的字节数。负数表示向前移动,正数表示向后移动。
whence是基准位置的默认值为 0,代表从文件开头算起,1代表从当前位置算起,2 代表从文件末尾算起。
- 必须以二进制方式打开文件时基准位置才能是1或者2
文件描述符
- 定义
系统中每一个IO操作都会分配一个整数作为编号,该整数即这个IO操作的文件描述符。
- 获取文件描述符
fileno()
通过IO对象获取对应的文件描述符
文件管理函数
- 获取文件大小
os.path.getsize(file)
- 查看文件列表
os.listdir(dir)
- 查看文件是否存在
os.path.exists(file)
- 判断文件类型
os.path.isfile(file)
- 删除文件
os.remove(file)
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