文件读写
读写文件就是请求操作系统打开一个文件对象（通常称为文件描述符），然后，通过操作系统提供的接口从这个文件对象中读取数据（读文件），或者把数据写入这个文件对象（写文件）
读文件
open() 函数用于打开一个文件对象
f = open('/Users/michael/test.txt', 'r')
标示符'r'表示读
如果文件不存在，open() 函数就会抛出一个 IOError 的错误
如果文件打开成功，调用 read()方法可以一次读取文件的全部内容，Python 把内容读到内存，用一个 str 对象表示
str1 = f.read()
最后一步是调用close()方法关闭文件
f.close()
为了确保文件能正确被关闭，可用 try ... finally ：
try:
f = open('/path/to/file', 'r')
print(f.read())
finally:
if f:
f.close()
with 语句来自动帮我们调用 close() 方法：
with open('/path/to/file', 'r') as f:
print(f.read())
-
read()会一次性读取文件的全部内容 -
read(size)每次最多读取size个字节的内容 -
readline()每次读取一行内容 -
readlines()一次读取所有内容并按行返回list
file-like Object
像 open() 函数返回的这种有个read() 方法的对象，在 Python 中统称为 file-like Object 。除了file外，还可以是内存的字节流，网络流，自定义流等等
file-like Object不要求从特定类继承，只要写个read()方法就行
字符编码
指定读取文件的编码（默认 utf-8）：
f = open('/Users/michael/gbk.txt', 'r', encoding='gbk')
遇到有些编码不规范的文件，你可能会遇到 UnicodeDecodeError ，因为在文本文件中可能夹杂了一些非法编码的字符
open() 函数还接收一个 errors 参数，表示如果遇到编码错误后如何处理
最简单的方式是直接忽略：
f = open('/Users/michael/gbk.txt', 'r', encoding='gbk', errors='ignore')
二进制文件
要读取二进制文件，用 'rb' 模式打开文件即可：
f = open('/Users/michael/test.jpg', 'rb')
f.read()
写文件
写文件调用 open() 函数时，传入标识符 'w' 或者 'wb' 表示写文本文件或写二进制文件：
f = open('/Users/michael/test.txt', 'w')
f.write('Hello, world!')
f.close()
with open('/Users/michael/test.txt', 'w') as f:
f.write('Hello, world!')
当我们写文件时，操作系统往往不会立刻把数据写入磁盘，而是放到内存缓存起来，空闲的时候再慢慢写入。只有调用close()方法时，操作系统才保证把没有写入的数据全部写入磁盘
StringIO 和 BytesIO
StringIO
把str写入StringIO：
from io import StringIO
# 创建一个StringIO
f = StringIO()
# 返回字符数
f.write('hello')
# 获得写入后的str
print(f.getvalue())
像读文件一样读取StringIO：
from io import StringIO
f = StringIO('Hello!\nHi!\nGoodbye!')
while True:
s = f.readline()
if s == '':
break
print(s.strip())
BytesIO
from io import BytesIO
f = BytesIO()
# 返回字节数
f.write('中文'.encode('utf-8'))
print(f.getvalue())
from io import BytesIO
f = BytesIO(b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87')
f.read()
操作文件和目录
Python 内置的 os 模块也可以直接调用操作系统提供的接口函数
import os
# 操作系统类型，如果是 posix，说明系统是Linux、Unix或Mac OS X，如果是nt，就是Windows系统
os.name
# 获取详细的系统信息，在Windows上不提供
os.uname()
# 获取在操作系统中定义的环境变量
os.environ
# 获取某个环境变量的值
os.environ.get('PATH')
os.environ.get('x', 'default')
操作文件和目录
操作文件和目录的函数一部分放在 os 模块中，一部分放在 os.path 模块中
# 查看当前目录的绝对路径
os.path.abspath('.') ==> 'C:\\Users\\lianwx'
# 列出当前路径下的所有文件和子目录
os.listdir('.')
# 判断路径下是否目录
os.path.isdir('path')
# 判断路径下是否文件
os.path.isfile('path')
# 合并、拆分路径的函数并不要求目录和文件要真实存在，它们只对字符串进行操作
# 在某个目录下创建一个新目录，首先把新目录的完整路径表示出来
os.path.join('C:\\Users\\lianwx', 'testdir')
# 拆分路径
os.path.split('/Users/michael/testdir/file.txt') ==> ('/Users/michael/testdir', 'file.txt')
# 得到文件扩展名
os.path.splitext('/path/to/file.txt') ==> ('/path/to/file', '.txt')
# 创建一个目录
os.mkdir('/Users/michael/testdir')
# 删掉一个目录
os.rmdir('/Users/michael/testdir')
# 对文件重命名
os.rename('test.txt', 'test.py')
# 删掉文件
os.remove('test.py')
# 复制文件
# 读写文件可以完成文件复制
# 使用 `shutil` 模块的 `copyfile()` 函数
利用Python的特性来过滤文件
# 列出当前目录下的所有目录
[x for x in os.listdir('.') if os.path.isdir(x)]
# 列出所有的.py文件
[x for x in os.listdir('.') if os.path.isfile(x) and os.path.splitext(x)[1]=='.py']
序列化
Python提供了 pickle 模块来实现序列化
pickle.dumps() 方法把任意对象序列化成一个 bytes
pickle.dump() 直接把对象序列化后写入一个 file-like Object
把一个 dict 序列化并写入文件：
import pickle
d = dict(name='Bob', age=20, score=88)
# 得到一个bytes，然后，就可以把这个bytes写入文件
pickle.dumps(d)
f = open('dump.txt', 'wb')
# 直接把对象序列化后写入一个file-like Object
pickle.dump(d, f)
f.close()
反序列化：
pickle.loads() 方法把 bytes 反序列化出对象
pickle.load() 方法从一个file-like Object中直接反序列化出对象
f = open('dump.txt', 'rb')
d = pickle.load(f)
f.close()
JSON
Python 内置的 json 模块提供了非常完善的 Python 对象到 JSON 格式的转换
json.dumps() 方法返回一个 str ，内容就是标准的 JSON
json.dump() 方法可以直接把 JSON 写入一个 file-like Object
import json
d = dict(name='Bob', age=20, score=88)
json.dumps(d)
json.loads() 方法把JSON的字符串反序列化
json.load() 方法从file-like Object中读取字符串并反序列化
json_str = '{"age": 20, "score": 88, "name": "Bob"}'
json.loads(json_str)
JSON进阶
序列化一个 class
默认情况下，dumps() 方法不知道如何将一个实例变为一个 JSON 的 {} 对象
dumps() 方法还提供了一大堆的可选参数 ，其中参数 default 接受一个函数，函数可传入一个对象，返回一个 dict，作为转换函数
通常class的实例都有一个 __dict__ 属性，它就是一个 dict ，用来存储实例变量。也有少数例外，比如定义了slots的class。
import json
class Student(object):
def __init__(self, name, age, score):
self.name = name
self.age = age
self.score = score
s = Student('Bob', 20, 88)
print(json.dumps(s, default=lambda obj: obj.__dict__))
把JSON反序列化为一个 Student 对象实例，loads() 方法首先转换出一个 dict 对象，然后，我们传入的 object_hook 函数负责把 dict 转换为 Student 实例:
def dict2student(d):
return Student(d['name'], d['age'], d['score'])
json_str = '{"age": 20, "score": 88, "name": "Bob"}'
print(json.loads(json_str, object_hook=dict2student))