Python笔记：第二部分 类型和运算 第9章 元组、文件与其他核心类型

元组

属性

• 任意对象的有序集合
  与字符串、列表类似，元组是个基于位置的有序对象集合（内容维持从左到右的顺序），与列表相同，元组可以嵌进任何类型的对象。
• 通过偏移量存取
  元组中的元素通过偏移量而不是键来访问，它们支持所有基于偏移量的操作，例如索引和分片
• 属于“不可变序列”
  元组是序列，支持与字符串和列表许多相同的操作。然后与字符串相同，元组是不可变的，不支持使用与列表的任何原位置修改操作。
• 固定长度、多样性、任意嵌套
  元组是不可变的，若要增长或缩短元组，需创造一个新副本。同时，元组可以包含其他的复合对象，支持任意嵌套。
• 对象引用的数组
  与列表相似，元组应被看作对象引用的数组。元组存储了指向其他对象的存取点（引用），而且对元组进行索引操作的速度较快。

常见元组字面量和运算

基本应用

特殊语法：逗号和圆括号

• 如果想要圆括号里的单一对象是元组对象而不是一个单一表达式,需要对Python进行特殊说明。
  如果想要一个元组，只需在单个元素之后，关闭圆括号之前加一个逗号即可。

>>>x = (40)     # An Integer
>>>x
40
>>>x = (40,)   # A  tuple containing an integer
>>>x
(40,)

注意 ：Python允许你忽略元组的圆括号，在赋值语句上下文中，即使没有圆括号，Python也能识别出来这是一个元组。

• 以下情况，必须对元组字面量使用圆括号：
  1. 圆括号不可省略——出现在一个函数调用，或是嵌套在一个更大的表达式内。
  2. 逗号不可省略——嵌套在一个更大的列表、字典。
     注意 ：最好建议一直使用圆括号，有助于增加脚本的可读性。

转换、方法、和不变性

• 元组的操作和字符串与列表是基本一致的。值得注意的区别：当‘+’ ‘*’ 以及分片操作应用于元组时，会返回新的元组，并且元组不提供字符串、列表和字典中的方法。
• 例如：倘若想对元组排序，需要将它转换成列表使其成为一个可变对象，才能使排序方法调用，或者使用新的内置函数sorted，它接受任何序列对象（以及其他可迭代对象）

>>>T = ('aa','bb','cc','dd')
>>>sorted(T)
['aa','bb','cc','dd']

sort 与 sorted 区别：
sort 是应用在 list 上的方法，sorted 可以对所有可迭代的对象进行排序操作。
list 的 sort 方法返回的是对已经存在的列表进行操作，而内建函数 sorted 方法返回的是一个新的 list，而不是在原来的基础上进行的操作。
sorted(iterable, key=None, reverse=False)

• iterable – 可迭代对象。
• key – 主要是用来进行比较的元素，只有一个参数，具体的函数的参数就是取自于可迭代对象中，
• 指定可迭代对象中的一个元素来进行排序。
• reverse – 排序规则，reverse = True 降序 ， reverse = False 升序（默认）。
  返回重新排序的列表

• 通过tuple内置函数将对象转换成元组
• Python3.0后提供的元组的方法：index()返回它的参数在元组中的位置，count()统计元组里某个字符出现的次数。

Python count() 方法用于统计字符串/元组里某个字符出现的次数。可选参数为在字符串/元组搜索的开始与结束位置。
str.count(sub, start= 0,end=len(string))

• sub – 搜索的子字符串
• start – 字符串开始搜索的位置。默认为第一个字符,第一个字符索引值为0。
• end – 字符串中结束搜索的位置。字符中第一个字符的索引为 0。默认为字符串的最后一个位置。
  该方法返回子字符串在字符串中出现的次数。

注意 ：元组的不可变性只适用于元组本身顶层而非其内容。

>>>T = (1, [2, 3], 4)
>>>T[1] = 'spam'
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
>>>T[1][0] = 'spam'
>>>T
( (1, ['spam', 3], 4)

为什么有了列表还需要元组

1. 列表：一种随时间改变的数据结构
2. 元组：一种对象的简单结构

• 元组借用于数学领域，常被只带关系数据库表的一行
• 元组的不可变性提供了某种一致性，确保元组在程序不会被另一个引用修改，列表无此保证

重访元组：有名元组

• 标准库collections模块中的namedtuple工具， 可以用来构建带字段名的元组和一个相应的类
• 能同时支持使用序号和属性名访问组件，也可以被转换成使用键的类字典形式的访问。
• 有名元组的属性名来自类，因此不与字典的键完全一样，但他们都很方便记忆。

使用nametupled构建的类的实例所消耗的内存与元组是一致的, 因为字段名都被保存在对应的类里面.
—— 译自 Fluent Python

1. 声明方式 一
   nametuple 构造函数的首个参数为类名, 第二个参数为字段名信息, 可以是以空格隔开的字符串, 也可以是字符串数组

>>>from collections import namedtuple
>>>UserInfo = namedtuple('UserInfo', 'username' 'password' 'block vip')
>>>coding = UserInfo('coding', 'ShowMeTheCode', '0', '1')
>>>coding.password
'ShowMeTheCode'
>>>coding[1]
'ShowMeTheCode'

2. 声明方式 二
   很 Pythonic 的解包方式进行声明

>>>columns = ['name', 'city', 'email']
>>>Contact = namedtuple('Contact', columns)
>>>contact = ['coding', 'Dongguan', '[email protected]']
>>>coding_contact = Contact(*contact)
>>>coding_contact.city
'Dongguan'

可以用元组进行解包声明, 这里就充分利用了元组的位置信息

contact_desciption = ('Contact', ['name', 'city', 'email', 'phone'])
Contact = namedtuple(*contact_desciption)

文件

简介

文件，常指计算机中由操作系统管理的具有名称的存储区域
这个主要内置对象类型提供了一种可以在Python程序内存存取文件的方式
简而言之，内置函数open可以创建一个Python文件对象作为到计算机上一个文件的链接。在调用open之后，你可以通过返回的文件对象的方法，在程序与相应文件之间来回传递串形式的数据。

常见的文件操作

基本应用

打开文件

• Python内置**open()**函数用于打开一个文件，创建一个file对象，相关的方法才可以调用它进行读写
• 函数语法open(filename, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)
• 参数说明：
  1. filename : 【必须】，外部文件名，一个包含了你要访问的文件名称的字符串值。可能含有一个与平台相关的绝对或者相对目录路径。
  2. mode : 【可选】决定了打开文件的模式：只读，写入，追加等。默认文件访问模式为只读r。

模式	描述
t	文本模式 (默认)。
x	写模式，新建一个文件，如果该文件已存在则会报错。
b	二进制模式。
+	打开一个文件进行更新(可读可写)。
U	通用换行模式（不推荐）。
r	以只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。这是默认模式。
rb	以二进制格式打开一个文件用于只读。文件指针将会放在文件的开头。这是默认模式。一般用于非文本文件如图片等。
r+	打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。
rb+	以二进制格式打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。一般用于非文本文件如图片等。
w	打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
wb	以二进制格式打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。一般用于非文本文件如图片等。
w+	打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
wb+	以二进制格式打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。一般用于非文本文件如图片等。
a	打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。
ab	以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说
a+	打开一个文件用于读写。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。文件打开时会是追加模式。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。
ab+	以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。

1. buffering : 【设置缓冲】如果 buffering 的值被设为 0，意味着输出无缓冲（写入方法调用时立即传给外部文件）。如果 buffering 的值取 1，访问文件时会寄存行。如果将 buffering 的值设为大于 1 的整数，表明了这就是的寄存区的缓冲大小。如果取负值，寄存区的缓冲大小则为系统默认。
2. encoding: 一般使用utf8
3. errors: 报错级别
4. newline: 区分换行符
5. closefd: 传入的file参数类型

使用文件

在任何情况下，文件的文本在Python程序中都采用字符串形式。读取文件时会返回字符串形式的文本。写入文件时的文本作为字符串被传入write方法
6. 文本迭代器最适合逐行读取
7. 内容是字符串不是对象
8. 文件是被缓冲的以及可定位的
9. close通常是可选的，回收时自动关闭

文件的实际使用

操作方法	含义
.readall()	读入整个文件内容，返回一个字符串或字节流
.read(size=1)	从文件中读入整个文件内容，如果给出参数，读入前size长度的字符串或字节流
.readline(size=-1)	从文件中读入一行内容，如果给出参数，读入该行前size长度的字符串或字节流
.readlines(hint=-1)	从文件中读入所有行，以每行为元素形成一个列表，如果给出参数，读入hint行
字符串或字节流取决于文件打开模式	如果是以文本打开，返回字符串；否则则返回字节流
.write(s)	向文件写入一个字符串或者字节流
.writelines(lines)	将一个元素全为字符串的列表写入文件
.seek(offset)	改变文件操作指针的位置，offset的值。0——文件开头；1——当前位置；2——文件结尾

存储Python原生对象：pickle模块

• pickle提供了一个简单的持久化功能。可以将对象以文件的形式存放在磁盘上。
• pickle模块只能在python中使用，python中几乎所有的数据类型（列表，字典，集合，类等）都可以用pickle来序列化，
• pickle序列化后的数据，可读性差，人一般无法识别。

1. pickle.dump(obj, file[, protocol])
   序列化对象，并将结果数据流写入到文件对象中。参数protocol是序列化模式，默认值为0，表示以文本的形式序列化。protocol的值还可以是1或2，表示以二进制的形式序列化。
2. pickle.load(file)
   反序列化对象。将文件中的数据解析为一个Python对象。
3. clear_memo()
   清空pickler的“备忘”。使用Pickler实例在序列化对象的时候，它会“记住”已经被序列化的对象引用，所以对同一对象多次调用dump(obj)，pickler不会“傻傻”的去多次序列化。