Python文件操作

計算機體系架構

運算器：完成各種算術運算、邏輯運算、出具傳輸等數據加工處理

控制器：控制程序的執行

CPU = 運算器 + 控制器

存儲器：用于記憶程序的數據，內存

輸入設備：將數據或程序輸入到計算機中

輸出設備：將數據或程序的處理結果展示給用戶

文件IO常用操作

打開

open(file, mode=’r’, buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)

打開一個文件，返回一個文件對象（流對象）和文件描述符，打開文件失敗，則返回異常

文件訪問的模式有兩種：文本模式、二進制模式，不同模式的操作函數不同，表現的結果也不一樣

open的參數

file：打開或要創建的文件名。不指定路徑，默認在當前路徑下

mode

open默認只讀模式r打開已經存在的文件

r

只讀打開文件，若使用到write方法會拋異常

若文件不存在，則FileNotFoundError

w

只寫打開文件，若read則拋異常

若文件不存在則新建文件

若文件存在，則清空文件內容

x

文件不存在，創建文件并以只寫方式打開

文件存在則FileExistsError

a

文件存在，只寫打開，追加內容

文件不存在，則新建并只寫打開，追加內容

r是只讀，w、x、a都是只寫

w、x、a均可產生新文件，w不管文件存在與否都會生成全新內容的文件；a不管文件存在與否都只能在文件尾部追加；x要求事先文件不存在，只能自己創建

t

文本模式，字符流，將文件的字節按照某種字符編碼理解，按照字符操作。open默認mode為rt

b

二進制模式，字節流，將文件按照字節理解，與字符編碼無關，二進制模式操作時，字節操作使用bytes類型

+

為r、w、a、x提供缺失的讀寫功能，但獲取文件對象依舊按照r、w、a、x自己的特征，不能單獨使用

文件指針

指向當前字節位置

mode=r，指針起始位置在0

mode=a，指針起始位置在EOF

tell()：顯示指針當前位置

seek(offset[,whence])：移動文件指針位置。offset表示偏移多少字節，whence從何處開始

文本模式下

whence=0，缺省值，表示從頭開始，offset只能為正整數

whence=1，表示從當前位置開始，offset只能為0

whence=2，表示從EOF開始，offset只能為0

只支持從開頭向后偏移的方式

二進制模式下

whence=0，表示從頭開始，offset只能為正整數

whence=1，表示從當前位置開始，offset可正可負

whence=2，表示從EOF開始，offset可正可負

向后seek可以超界，向前不能超界，會拋異常

buffering：緩沖區

-1表示使用缺省大小的buffer。若為二進制模式，使用io.DEFAULT_BUFFER_SIZE值，默認為4096或8192；若為文本模式，如果是終端設備，則為行緩存方式，如果不是則使用二進制模式的策略

0：只在二進制模式下使用，表示關閉buffer

1：只在文本模式下使用，表示使用行緩存，即見到換行符就flush

>1：大于1的數值用于指定buffer的大小

Buffer緩沖區

一個內存空間，FIFO隊列，只有緩沖區滿了或者達到閾值，數據才會flush到磁盤中

flush()：將緩沖區數據寫入磁盤

close()：關閉前調用flush()

總結

文本模式：一般使用默認緩沖區大小

二進制模式：一個個字節的操作，可以指定buffer的大小

一般默認緩沖區大小是比較好的選擇，一般不調整

一般編程中，明確知道需要寫磁盤的時候，都會手動調用flush，而不是等到自動flush或close的時候

encoding

編碼，僅文本模式使用。None表示使用缺省編碼，和操作系統有關，Windows：GBK、Linux：UTF-8

errors

何種編碼錯誤將被捕獲

None和strict表示有編碼錯誤將拋出ValueError；ignore表示忽略

newline

文本模式中，換行的轉換?？梢詾镹one、””、’\r’、’\n’、’\r\n’

讀時，None表示’\r’、’\n’、’\r\n’都被轉換成’\n’；””表示不會自動轉換通用換行符；其他合法字符表示換行符就是指定字符，就會按照指定字符進行分行

寫時，None表示’\n’都會被替換為系統缺省行分隔符os.linesep；’\n’或”表示’\n’不替換；其他合法字符表示’\n’會被替換為指定的字符

closefd

關閉文件描述符，True表示關閉它。False會在文件關閉后保持該描述符，fileobj.fileno()查看

?
?

read

read(size=n)：size表示讀取多少個字符或字節，復數或None表示讀取到EOF

readline(size=n)

一行行讀取文件內容，size設置一次讀取行內幾個字符或字節

write

write(s)：把字符串s寫入到文件中并返回字符的個數

writelines(lines)：將字符串列表寫入到文件

close

flush并關閉文件對象

文件已經關閉，再次關閉沒有任何效果

其他

seekable()：是否可seek

readable()：是否可讀

writable()：是否可寫

closed：是否已經關閉

上下文管理

異常處理

當出現異常的時候，攔截異常

上下文管理

特殊語法，交給解釋器去釋放文件對象

使用with…as關鍵字

上下文管理的語句塊并不會開啟新的作用域

with語句塊執行完的時候，會自動關閉文件對象

?
?

StringIO

io模塊中的類

from io import StringIO

在內存中開辟一個文本模式的buffer，可以像文件對象一樣處理

當close方法被調用時，該buffer會被釋放

操作

getvalue()：獲取全部文件內容，和文件指針位置無關

好處

一般磁盤的操作比內存的操作要慢得多，內存足夠的情況下，一般的優化思路是少落地，減少磁盤IO的過程，可以大大提高程序的運行效率

BytesIO

io模塊中的類

from io import BytesIO

在內存中開辟一個二進制模式的buffer，可以像文件對象一樣處理

當close方法調用的時候，該buffer會被釋放

操作

getvalue()：獲取全部文件內容，和文件指針位置無關

file-like對象

類文件對象，可以像文件對象一樣處理

socket對象、輸入輸出對象（stdin、stdout）都是類文件對象