python高级编程技巧（7）

一. 如何读写文本文件

实际案例：

1. 某文本文件编码格式已知（如UTF-8，GBK，BIG5），在Python2.x 和Python3.x 中分别如何读取该文件？
   Python2.x与3.x中字符串的语义的变化：
   Python2 python3
   ----------------------------
   str -> bytes
   unicode -> str

解决方案：

1. python2.x：写入文件前对unicode编码，读入文件后对二进制字符串解码，
2. python3.x：open函数指定't'的文本模式，encoding指定编码格式。

代码示例：

# _*_ coding:utf-8 _*_
# @Author   : TianYu
# @Time     : 2017/10/16 13:28
# @File     : 如何读写文本文件.py

#(1)python 2.x:写入前对Unicode编码，读入文件后对二进制字符串解码
#该段代码请在Python2.x的环境下运行
f =open('py2.txt', 'w') #只写
s = u'你好' #Python2中字符串前加一个 'u' 才代表Unicode字符串
f.write(s.encode('gbk')) #编码
f.close()
f = open('py2.txt', 'r') #只读
t = f.read() #一次性读出来
print(t.decode('gbk')) #以相同的编码格式进行解码

#####################################################

#python 3.x：open函数指定't'的文本模式，encoding指定编码格式
f = open('py3.txt','wt',encoding='utf8') #'t'不写的话默认也是文本模式
f.write('你好，我爱编程.')
f.close()
f = open('py3.txt', 'rt', encoding='utf8') #自动完成编解码
s = f.read()
print(s)

二. 如何处理二进制文件

实际案例：

1. wav是一种音频文件的格式，音频文件为二进制文件。wav文件由头部信息和音频采样数据构成。前44个字节为头部信息，包括声道数，采样频率，PCM位宽等，后面是音频采样数据。
   使用Python，分析一个wav文件头部信息，处理音频数据。

解决方案：

1. open函数想以二进制模式打开文件，指定mode参数为‘b’。
2. 二进制数据可以用readinto，读入到提前分配好的buffer中，便于数据处理。
3. 解析二进制数据及恶意使用标准库中的struct模块的unpack方法。

代码示例：

无

三. 如何设置文件的缓冲

实际案例：

1. 将文件内容写入到硬件设备时，使用系统调用，这类I/O操作的时间很长，为了减少I/O操作的次数，文件通常使用缓冲区。（有足够多的数据才进行系统调用）文件的缓冲行为，分为全缓冲、行缓冲、无缓冲。
   如何设置Python中文件对象的缓冲行为？

解决方案：

1. 全缓冲：open函数的buffering设置为大于 1 的整数n，n为缓冲区大小。
2. 行缓冲：open函数的buffering设置为 1 。
3. 无缓冲：open函数的buffering设置为 0 。

代码示例：

# _*_ coding:utf-8 _*_
# @Author   : TianYu
# @Time     : 2017/10/16 13:48
# @File     : 如何设置文件的缓冲.py

#通常一个缓冲区块的大小是4096个字节
#代码的缓冲效果在Linux下的shell环境中利用文件监视能更好的呈现

# 1 全缓冲：open函数的buffering设置为大于 1 的整数 n ,n 为缓冲区大小
f = open('demo1.txt', 'w', buffering= 2048)
f.write('+' * 1024)
f.write('+' * 1023)
f.write('-' * 2) #缓冲区中的数据大于 n 之后才写入

# 2 行缓冲：open函数的buffering设置为 1
f = open('demo2.txt', 'w', buffering= 1)
f.write('abc')
f.write('\n') #遇到一个换行符就进行一次 I/O操作

# 3 无缓冲：open函数的buffering设置为 0
f = open('demo3.txt', 'w', buffering= 0)
f.write("abcd") #实时的写入到磁盘中

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