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Python 面向对象 10: 文件操作

简介: Python 面向对象 10: 文件操作
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一、总体目录



  • 文件的概念
  • 文件的基本操作
  • 文件/文件夹的常用操作
  • 文本文件的编码方式


二、文件的概念



  • 2.1、文件的概念和作用
    • 计算机的 文件,就是存储在某种 长期储存设备 上的一段 数据
    • 长期存储设备包括:硬盘、U 盘、移动硬盘、光盘...
    • 文件的作用:将数据长期保存下来,在需要的时候使用


image.png


  • 2.2、文件的存储方式
    • 在计算机中,文件是以 二进制 的方式保存在磁盘上的
    • 文件分为:文本文件二进制文件
      • 文本文件


可以使用 文本编辑软件 查看
本质上还是二进制文件
例如:python 的源程序
      • 二进制文件(不能使用 文本编辑软件 查看)


保存的内容 不是给人直接阅读的,而是 提供给其他软件使用的
例如:图片文件、音频文件、视频文件等等
二进制文件不能使用 文本编辑软件 查看


三、 文件的基本操作



  • 3.1、 操作文件的套路(套路非常固定,一共包含三个步骤)
    • 打开文件
    • 读、写文件
      读: 将文件内容读入内存
      写: 将内存内容写入文件
    • 关闭文件
  • 3.2、操作文件的函数/方法(操作文件需要记住 1 个函数3 个方法),下面的open是函数,调用后返回的文件对象去掉用剩下的三个方法


序号函数/方法说明
01open打开文件,并且返回文件操作对象
02read将文件内容读取到内存
03write将指定内容写入文件
04close关闭文件


    • open 函数负责打开文件,并且返回文件对象
    • read/write/close 三个方法都需要通过 文件对象 来调用
  • 3.3、read 方法 —— 读取文件
    • open 函数的第一个参数是要打开的文件名(文件名区分大小写
      • 如果文件 存在,返回 文件操作对象
      • 如果文件 不存在,会 抛出异常
    • read 方法可以一次性 读入返回 文件的 所有内容
    • close 方法负责 关闭文件(如果 忘记关闭文件,会造成系统资源消耗,而且会影响到后续对文件的访问)

注意:read 方法执行后,会把 文件指针 移动到 文件的末尾


# 1、打开 - 文件名需要注意大小写
file = open("TestText")
# 2.读取文件内容
text = file.read()
print(text)
# 3.关闭文件
file.close()


  • 提示:在开发中,通常会先编写 打开关闭 的代码,再编写中间针对文件的 读/写 操作!
  • 3.4、文件指针
    • 文件指针 标记 从哪个位置开始读取数据
    • 第一次打开(也就是open的时候) 文件时,通常 文件指针会指向文件的开始位置
    • 当执行了 read 方法后,文件指针 会移动到 读取内容的末尾(默认情况下会移动到 文件末尾),比如:如果执行了一次 read 方法,读取了所有内容,那么再次调用 read 方法,文件指针已经在文件的末尾了,再读取的内容是空的
  • 3.5、打开文件的方式
    • open 函数默认以 只读方式(r) 打开文件,并且返回文件对象
    • 语法如下:(文件名需要注意大小写)


file = open("文件名", "访问方式")  # 文件名需要注意大小写
访问方式说明
r只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头,这是默认模式。如果文件不存在,抛出异常
w只写方式打开文件。如果文件存在会被覆盖。如果文件不存在,创建新文件
a追加方式打开文件。如果该文件已存在,文件指针将会放在文件的结尾。如果文件不存在,创建新文件进行写入
r+读写方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。如果文件不存在,抛出异常
w+读写方式打开文件。如果文件存在会被覆盖。如果文件不存在,创建新文件
a+读写方式打开文件。如果该文件已存在,文件指针将会放在文件的结尾。如果文件不存在,创建新文件进行写入
  • 提示:频繁的移动文件指针,会影响文件的读写效率,开发中更多的时候会以 只读、只写 的方式来操作文件
    • 写入文件示例


# 打开文件
file = open("TestText", "w")
file.write("hello python !")
# 关闭文件
file.close()


  • 3.6、按行读取文件内容
    • read 方法默认会把文件的 所有内容 一次性读取到内存
    • 如果文件太大,对内存的占用会非常严重
    • readline 方法(读取文件的一行数据),在读取大文件的时候很方便,逐行读取
      • readline 方法可以一次读取一行内容
      • 方法执行后,会把 文件指针 移动到下一行,准备再次读取


# 打开文件
file = open("TestText")
while True:
    # 读取一行内容
    text = file.readline()
    # 判断是否读到内容
    if not text:
          break
    # 每读取一行的末尾已经有了一个 `\n`
    print(text, end="")
# 关闭文件
file.close()


  • 3.7、文件读写案例 —— 复制文件



image.png

    • 3.7.1、小文件复制


# 1、打开文件
file_read = open("TestText","r")
file_write = open("TestTextWrite","w")
# 2.读取文件内容
text = file_read.read()
file_write.write(text)
# 3.关闭文件
file_read.close()
file_write.close()
    • 3.7.2、大文件复制(打开一个已有文件,逐行读取内容,并顺序写入到另外一个文件)


# 1、打开文件
file_read = open("TestText","r")
file_write = open("TestTextWrite","w")
while True:
     # 2.读取文件内容
     text = file_read.read()
    # 没有内容就跳出循环
    if not text:
          break
    file_write.write(text)
# 3.关闭文件
file_read.close()
file_write.close()


四、文件/目录的常用管理操作



  • 4.1、 在 终端 / 文件浏览器、 中可以执行常规的 文件 / 目录 管理操作,例如:
    • 创建、重命名、删除、改变路径、查看目录内容、……
      在 Python 中,如果希望通过程序实现上述功能,需要导入 os 模块
  • 4.2、文件操作 列表


序号方法名说明示例
01rename重命名文件os.rename(源文件名, 目标文件名)
02remove删除文件os.remove(文件名)
  • 4.3、目录(文件夹)操作


序号方法名说明示例
01listdir目录列表os.listdir(目录名)
02mkdir创建目录os.mkdir(目录名)
03rmdir删除目录os.rmdir(目录名)
04getcwd获取当前目录os.getcwd()
05chdir修改工作目录os.chdir(目标目录)
06path.isdir判断是否是文件os.path.isdir(文件路径)

提示:文件或者目录操作都支持 相对路径绝对路径


五、文本文件的编码格式



  • 5.1、文本文件存储的内容是基于 字符编码 的文件,常见的编码有 ASCII 编码,UNICODE 编码等
    • Python 2.x 默认使用 ASCII 编码格式
    • Python 3.x 默认使用 UTF-8 编码格式
  • 5.2、ASCII 编码和 UNICODE 编码
    • ASCII 编码
      • 计算机中只有 256ASCII 字符
      • 一个 ASCII 在内存中占用 1 个字节 的空间
        • 80/1 的排列组合方式一共有 256 种,也就是 2 ** 8


image.png

    • UTF-8 编码格式
      • 计算机中使用 1~6个字节 来表示一个 UTF-8 字符,涵盖了 地球上几乎所有地区的文字
      • 大多数汉字会使用 3 个字节 表示
      • UTF-8UNICODE 编码的一种编码格式
  • 5.3、Ptyhon 2.x 中如何使用中文

Python 2.x 默认使用 ASCII 编码格式

Python 3.x 默认使用 UTF-8 编码格式

  • 在 Python 2.x 文件的 第一行 增加以下代码,解释器会以 utf-8 编码来处理 python 文件(下面这方式是官方推荐使用的!)


# *-* coding:utf8 *-*
  • 也可以使用


# coding=utf8
  • 5.4、unicode 字符串
    • Python 2.x 中,即使指定了文件使用 UTF-8 的编码格式,但是在遍历字符串时,仍然会 以字节为单位遍历 字符串
    • 要能够 正确的遍历字符串,在定义字符串时,需要 在字符串的引号前,增加一个小写字母 u,告诉解释器这是一个 unicode字符串(使用 UTF-8 编码格式的字符串)
    • 如下的例子:


# *-* coding:utf8 *-*
# 在字符串前,增加一个 `u` 表示这个字符串是一个 utf8 字符串
hello_str = u"你好天朝"
print(hello_str)
for c in hello_str:
       print(c)


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