Python学习笔记——IO编程

http://www.liaoxuefeng.com/wiki/0014316089557264a6b348958f449949df42a6d3a2e542c000/001431917590955542f9ac5f5c1479faf787ff2b028ab47000

闲置了有点久，继续学习廖雪峰老师的Python课程，下面是关于IO编程的学习笔记。

1. 读文件

open()函数可以打开一个文件，参数是文件名、标示符、字符编码、遇到错误的处理方式。

标示符：'r'表示读，'w'表示写，'b'表示二进制，搭配使用，如'rb'。

字符编码：可选，如encoding='utf-8'，encoding='gbk'。

错误处理：可选，最简单的方法是直接忽略，errors='ignore'。

当文件不存在时，会抛出IOError的错误。

read()方法可以一次读取文件的全部内容，放到内存中，以str对象表示。

如果文件太大，可反复调用read(size)方法，每次读取size个字节的内容。也可以调用readline()方法每次读取一行内容。readlines()方法一次读取所有内容，并按行返回list。

文件使用完毕后一定要关闭，close()方法可以关闭文件。为了保证是否出错都能正确关闭文件，可以使用try...finally来实现：

try:
    f = open('/path/to/file', 'r')
    print(f.read())
finally:
    if f:
        f.close()

每次这么写有些繁琐，可以使用with语句，来自动帮助调用close()方法：

with open('/path/to/file', 'r') as f:
    print(f.read())

2. file-like Object

像open()函数返回有read()方法的对象，在Python中称为file-like Object，除了file外，还有内存的字节流、网络流、自定义流等等。file-like Object不要求从特殊类继承，只要写个read()方法就成。

StringIO就是在内存中创建的file-llke Object，常用作临时缓冲。

3. 写文件

可以反复调用write()来写入文件。写文件时操作系统往往不会立刻写入到磁盘，而是放到内存缓存起来，只有调用close()方法时才能保证数据全部写入磁盘。这里同样可以使用with语句。

4. StringIO

StringIO是在内存中读写str。

读写事例：

from io import StringIO

f = StringIO()
f.write('hello')
print(f.getvalue())

f = StringIO('Hello\nPython\nGoodbye!')
while True:
    s = f.readline()
    if s == '':
        break
    print(s.strip())

5. BytesIO

要操作二进制数据，使用BytesIO。

使用方法和StringIO类似：

from io import BytesIO

f = BytesIO()
f.write('中文'.encode('utf-8'))
print(f.getvalue())

f = BytesIO(b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87')
f.read()

6. 文件和目录

Python内置的os模块可以直接调用操作系统提供的接口函数。

os.name返回操作系统类型，返回posix表示是Linux、Unix或Mac OS X，返回nt表示是Windows系统。

os.uname()可以获取详细系统信息。该函数在Windows系统上不提供。

os.environ显示环境变量，要获取某个变量的值，可以os.environ.get('key')。

os.path.abspath('.')获取当前目录的绝对路径。

os.path.join('/tmp', 'testdir')拼接目录。

os.mkdir('/tmp/testdir')创建目录。

os.rmdir('/tmp/testdir')删除目录。

os.path.split('/tmp/testdir/test.txt')把路径拆分成两部分，后一部分总是最后级别的目录或文件。

os.path.splitext('/tmp/testdir/test.txt')把路径拆分成两部分，后一部分是文件的扩展名（.txt），如果没有，则是空串。

os.listdir('.')列出指定目录下的所有文件和目录。

os.path.isdir('/tmp')判断是否为目录。

os.path.isfile('/tmp')判断是否为文件。

os.rename('origin', 'new')文件重命名。

os.remove('test.txt')删除文件。

复制文件的功能在os模块中并不存在，可以使用shutil模块，提供了copyfile()的函数，还有其他很实用的函数，可以当做os模块的补充：

from shutil import copyfile

copyfile('from.jpg', 'dest.jpg')

7. 序列化

把变量从内存中变为可存储或传输的过程称为序列化，在Python中叫pickling。

反过来，把变量内容从序列化的对象重新读到内存称为反序列化，在Python中叫unpickling。

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，然后可以把这个bytes写入文件。或者使用带二个参数的dump()方法直接把对象写入file-like Object。

pickle.loads()方法可以把一个序列化的对象bytes反序列化出对象。也可以直接使用pickle.load()方法从一个file-like Object中直接反序列化出对象。

Pickle只能用于Python，且可能存在兼容性问题，只能保存不重要的数据。

8. JSON序列化

跨语言的序列化可以使用json。

Python内置的json模块提供了支持。

json.dumps()方法将对象序列化，返回一个str，内容是标准的JSON。也可以使用带二个参数的dump()方法直接把对象写入file-like Object。可选参数default用来定义对象序列化的方式。（把任意class变为dict：lambda obj: obj.__dict__，通常class的实例都有一个__dict__属性，是一个dict，用来存储实例变量。也有少数例外，如定义了__slots__的类）

json.loads()方法将JSON反序列化为对象。也可以使用load()方法从一个file-like Object中直接反序列化。可选参数object_hook用来定义对象反序列化的方式。