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12_文件 — 黑马程序员《Python入门教程完整版》笔记

December 22, 2018 • Read: 2998 • 面向对象,《Python入门教程完整版》笔记(懂中文就能学会) —黑马程序员阅读设置

文件 黑马程序员《Python入门教程完整版》笔记

— 黑马程序员《Python入门教程完整版》笔记

目标

  • 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

01. 文件的概念

1.1 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

CPU内存硬盘
CPU.jpg内存条.png硬盘.jpg

1.2 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

文本文件和二进制文件

  • 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

    • 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

02. 文件的基本操作

2.1 操作文件的套路

计算机 中要操作文件的套路非常固定,一共包含三个步骤

  1. 打开文件
  2. 读、写文件

    • 将文件内容读入内存
    • 将内存内容写入文件
  3. 关闭文件

2.2 操作文件的函数/方法

  • Python 中要操作文件需要记住 1 个函数和 3 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

2.3 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("README")

# 2. 读取
text = file.read()
print(text)

# 3. 关闭
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!

文件指针(知道)

  • 文件指针 标记 从哪个位置开始读取数据
  • 第一次打开 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

思考

  • 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,还能够获得到内容吗?

答案

  • 不能
  • 第一次读取之后,文件指针移动到了文件末尾,再次调用不会读取到任何的内容

2.4 打开文件的方式

  • open 函数默认以 只读方式 打开文件,并且返回文件对象

语法如下:

f = open("文件名", "访问方式")
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
f = open("README", "w")

f.write("hello python!\n")
f.write("今天天气真好")

# 关闭文件
f.close()

2.5 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

  • 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

读取大文件的正确姿势

# 打开文件
file = open("README")

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()

2.6 文件读写案例 —— 复制文件

目标

用代码的方式,来实现文件复制过程

025_复制文件.png

小文件复制

  • 打开一个已有文件,读取完整内容,并写入到另外一个文件
# 1. 打开文件
file_read = open("README")
file_write = open("README[复件]", "w")

# 2. 读取并写入文件
text = file_read.read()
file_write.write(text)

# 3. 关闭文件
file_read.close()
file_write.close()

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("README")
file_write = open("README[复件]", "w")

# 2. 读取并写入文件
while True:
    # 每次读取一行
    text = file_read.readline()

    # 判断是否读取到内容
    if not text:
        break

    file_write.write(text)

# 3. 关闭文件
file_read.close()
file_write.close()

03. 文件/目录的常用管理操作

  • 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、……
  • Python 中,如果希望通过程序实现上述功能,需要导入 os 模块

文件操作

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)

目录操作

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

04. 文本文件的编码格式(科普)

  • 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

4.1 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

001_ASCII编码表1.jpg

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

4.2 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
# *-* coding:utf8 *-*

这方式是官方推荐使用的!

  • 也可以使用
# coding=utf8

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)
# *-* 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"你好世界"

print(hello_str)

for c in hello_str:
    print(c)