引入
应用程序在运行的过程中产生的数据优先存放于内存中，可是内存中的数据电脑一断电就丢失了，所以我们要想永久的存储数据，我们需要将内存中的数据转存到硬盘中，应用程序要想操作系统硬件则必须通过操作系统，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。用户或应用程序需要向操作系统发起调用，有操作系统向系统硬件完成数据保存的具体操作。
文件操作的基本流程
1、基本流程
f = open('user.txt',mode='r',encoding='utf-8') # 向系统发起调用，让系统打开这个并读取文件的内容，将文件流赋值给变量f
res = f.read() # 读取这个文件,将文件的内容赋值给变量res
f.close() # 向操作系统发送关闭这个文件的请求，从而节省系统资源。
2、上下文管理with与资源回收
打开一个文件包含，应用程序的变量申请内存空间和操作系统打开这个文件，在我们操作完毕的时候就需要关闭这些多于的空间，以节省系统空间。
f.close() # 关闭操作系统打开的这个文件
del f # 将变量f与对应绑定的值进行解除绑定，以被回收。这里要注意f.close()一定要发生在del之前，而del的作用就是将变量与值解除绑定，假设它在前面而f.close()在后，那么会报 NameError: name 'f' is not defined，说变量f未定义。
有很多人，都会忘记使用f.close()，实际上在我们的操作系统中，对文件打开的数量是有限制的，linux系统操作系统默认只允许同时打开1024个文件。
Python也为我们提供了一个操作完成之后，自动关闭操作系统打开的文件的语句。那就是上下文管理with
with open('user.txt','r',encoding='UTF-8') as f:
res = f.read()
print(res)
#f.close() 类似于隐式的帮我们加上close()
# 同时with可以同时打开多个文件，每个文件使用逗号进行间隔，例如:
with open('user.txt','r',encoding='UTF-8') as f,open('test.txt',mode='r',encoding='UTF-8') as f2:
res = f.read()
print(res)
res2 = f2.read()
print(res2)3、指定操作文件的文件编码
# 假设我们操作的是文本文件，就需要我们指定操作的文件编码了，如果不指定则走的是操作系统默认的编码，在linux和macos中默认字符编码为utf-8,而Windows操作系统则默认使用的为gbk编码。
f = open('user.txt',mode='r')
# 为操作的文件指定文件编码
f = open('user.txt',mode='r',encoding='utf-8')
文件的操作模式
1、控制文件读写的操作模式：
# 在open()中使用mode属性指定文件读写的操作模式，例如open('user.txt',mode='r')
'''
r: (默认，只可读)
w: (只可写)
a: (只可追加写)
+: (需要配合前三个使用，例如r+(可读可写),w+(可读可写),a+(可追加写可读))
'''2、r模式的使用
# r只读模式，如果open()指定打开的文件不存在，则报错。
with open('user.txt',mode='r',encoding='utf-8') as f:
res = f.read()
print(res)
# 对于r模式打开的文件，如果尝试写入会报错
f.write('hello') # 报错 io.UnsupportedOperation: not writable
# 登录认证练习:
in_user = input('请输入你的用户名: ')
in_pwd = input('请输入你的密码: ')
with open('user.txt',mode='r',encoding='utf-8') as f:
for for_info in f:
user,pwd = for_info.strip().split(':')
if in_user == user and in_pwd == pwd:
print('Login successfull')
break
else:
print('username or password error')3、w模式的使用
# w模式，如果open()指定的文件不存在，则尝试这个文件，如果指定的文件存在，则先清空该文件的内容之后，文件指针到文件的开端，再进行写入。
with open('123.txt',mode='w',encoding='utf-8') as f:
# f.read() 以w模式打开的文件，是不能读取的。io.UnsupportedOperation: not readable
f.write('大家好\n')
f.write('我叫x1ong\n')
f.write('哈哈哈哈哈哈哈')
# 重点:
'''
1. 在文件不被关闭的情况下使用多个f.write()那么他们会按照先后顺序写入到该文件中，
2. 如果重新以w模式打开该文件，则会先清空该文件的内容
'''4、a模式的使用
#a模式:当open()打开的文件不存在时则尝试创建该文件，如果文件存在则直接在文件中写入东西，文件指针指向文件的末尾，也就是在某个文件中追加内容。它与w模式最大的区别就是，w在遇到文件存在的时候，则直接清空这个文件，再进行写入，而a则是在其后面进行追加，不会清空
with open('user.txt',mode='a',encoding='utf-8') as f:
f.write('helloworld\n')
f.write('test')
# a模式小案例: 实现简单注册功能
in_user = input('your name>> ')
in_pwd = input('your password>> ')
with open('user.txt',mode='a',encoding='utf-8') as f:
f.write('{}:{}\n'.format(in_user,in_pwd))5、+模式的使用
# r+(可读可写) w+(可读可写) a+(可追加可写)
with open('user.txt',mode='r+',encoding='utf-8') as f:
res = f.read()
f.write('xiogn')
print(res)控制文件读写内容的模式
'''
# 大前提: tb模式均不能单独使用，需要配合r/a/w之一集合使用
t(默认的) 文本模式:
1、读文件都是以字符串为单位的
2、只能针对文本文件
3、必须指定encoding参数
b(二进制模式)：
1、读写文件都是以bytes/二进制为单位的
2、可以针对所有文件
3、一定不能指定encodeing参数
'''案例1：t模式的使用
with open('user.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
res = f.read()
print(type(res)) # <class 'str'>
with open('user.txt',mode='at',encoding='utf-8') as f:
test = f.write('hello world')
print(test) # 返回值为写入字符的长度，类型为int
word = 123
# f.write(word) # write() argument must be str, not int 写入的字符必须是str类型
# tips: t模式只能用于操作文本文件，无论读写都应以字符串为单位，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案例2：b模式的使用
# b模式: 读写都是以二进制为单位
with open('./test.mov',mode='rb') as f:
data = f.read()
print(type(data)) # <class 'bytes'>
with open('./test.mov',mode='wb') as f:
info = 'test'
# f.write(info) # a bytes-like object is required, not 'str' 字符串是不能直接以二进制写入的，需要转换
info = info.encode('utf-8') # b'test'
print(type(info)) # <class 'bytes'>
f.write(info) # 此时就可以写入
msg = b'helloworld'
print(type(msg)) # <class 'bytes'>
f.write(msg) # 此时也可以写入
'''
t模式与b模式的区别:
1. 在操作文本方面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。所以此时t模式更加方便。
2. t模式下只能操作文本文件，视频、图片、音频等只能通过b模式添加。
'''
# 小练习: 文件copy工具
src_file = input('源文件路径>>> ')
dst_file = input('目的文件路径>>> ')
with open('{}'.format(src_file),mode='rb') as f,open('{}'.format(dst_file),mode='wb') as f2:
res = f.read()
f2.write(res)操作文件的方法
常用
# 读操作的方法:
'''
read() 读取所有内容，读取完毕之后，文件指针在末尾
reline() 读取一行内容，读取完毕之后，文件指针在另一行的开始
readlines() 读取每一行的内容，存放于列表之中
'''
# with open('user.txt',mode='r',encoding='utf-8') as f:
# res = f.readline() # 读取一行内容
# # 遍历出当前文件的所有行
# while True:
# res = f.readline()
# print(res,end='')
# if (len(res) == 0 ):
# break
with open('123.txt',mode='r',encoding='utf-8') as f:
res = f.readlines() # 将每行的内容作为列表的元素
print(res)了解
with open('user.txt',mode='r',encoding='utf-8') as f:
print(f.readable()) # 文件是否可读 True
print(f.writable()) # 文件是否可写 False
print(f.closed) # 文件是否关闭 False
print(f.encoding) # 打印出当前的字符编码 utf-8
f.flush() # 立即将内容从内存中写入到硬盘
f.tell() # 查看文件指针距离开头的位置控制文件指针移动
# 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，f.read(n),这个表示n个字符。
with open('123.txt',mode='rb') as f:
res = f.read(10) # 读取10个byte
print(res)
with open('123.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
demo = f.read(4) # 读取4个字符
print(demo)
'''
之前文件指针的移动都是由读和写操作而触发的，若想单独读取某个位置的数据，则需要我们手动的去移动文件指针，则需要使用f.seek()方法控制文件指针的移动
f.seek(指针移动的字节数,模式控制)
模式控制:
0: 默认的模式，该模式表示指针移动的字节数是以文件开头指定的
1: 该模式代表指针移动的字节数是以当前所在的位置为参照的
2: 该模式代表指针移动的字节数是以文件末尾为参照的
强调:其中0模式可以在t或者b模式使用,而1跟2模式只能在b模式下用
'''
# 0模式
# 前置知识:
'''
在utf-8编码中，英文字母abc各占1个字节，中文"哈喽"各占3个字节
# 0模式，表示以文件开头作为文件指针的位置
'''
123.txt的内容如下:
helloworld你好世界
'''
with open('123.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
f.seek(3,0) # 参照文件开头向右移动了三个字节
res = f.read() # 此时的文件指针位置所在为3
print(res) # loworld你好世界
'''
test.txt的内容如下:
你好世界
'''
with open('test.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f1:
print(f1.tell()) # 13 当前文件指针所在的位置
f1.seek(3,0) # 参照文件头部向右移动了三个字节
print(f1.tell()) # 3 当前文件指针所在的位置
demo = f1.read()
print(demo) # 好世界
# 综合上述可以得知，一个中文占三个字节
# 1模式，表示以当前文件指针所在的文件为移动指针的参照物
’‘’
123.txt的内容为:
helloworld你好世界
‘’‘
with open('123.txt',mode='rb') as f:
f.seek(2,1) #
res = f.read(3)
print(res.decode('utf-8'))
# 2模式，文件的末尾作为文件指针位置，进行移动
import time
'''
# 在utf-8编码中，'你好世界'各占3个字符
with open('123.txt',mode='rb') as f:
f.seek(-3,2) #
res = f.read() # 界
print(f.tell()) # 当前文件指针的位置在末尾 24
print(res.decode('utf-8'))
'''
# 小demo: 实现tail -f filename 当文件增加内容时，将增加的内容输出
with open('user.txt',mode='rb') as f:
f.seek(0,2) # 将文件的指针移到文件的末尾
while True:
res = f.readline()
if len(res) == 0:
time.sleep(0.3)
else:
print(res.decode('utf-8'),end='')
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