（XWZ）的Python学习笔记Ⅴ——I/O编程

目录

 

IO编程

文件读写

读文件

 写文件

 StringIO和BytesIO

StringIO

BytesIO

操纵文件和目录

序列化

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IO编程

文件读写

读文件

• 在对文件进行都写之前都需要先打开文件，返回一个文件对象（通常称为文件描述符），之后操作文件全用文件描述符。文件在使用完了以后还要关闭文件，避免其占用资源。读文件可以使用read()、readline()、readlines()。read()若不传入参数，则一次性将文件全部读完，若传入参数size则可以指定read(size)读取的字节数，read()返回一个字符串。readline()读取一行的内容。readlines()读取所有行的内容，返回一个list。用read()读取文件：

  f = open('test2.py', 'r')
  
  t1 = f.read()
  print(t1)
  
  f.close()

   运行结果为：

  In [10]: runfile('F:/spyder_workspace/test2.py', wdir='F:/spyder_workspace')
  f = open('test2.py', 'r')
  
  t1 = f.read()
  print(t1)
  
  f.close()

  用read(10)读取十个字节的数据：

  f = open('test2.py', 'r')
  
  t1 = f.read(10)
  print(t1)
  
  f.close()

  结果为：

  In [14]: runfile('F:/spyder_workspace/test2.py', wdir='F:/spyder_workspace')
  f = open('

  用readline()读取数据：

  f = open('test2.py', 'r')
  
  t1 = f.readline()
  print(t1)
  
  f.close()

  结果为：

  In [15]: runfile('F:/spyder_workspace/test2.py', wdir='F:/spyder_workspace')
  f = open('test2.py', 'r')

  用readlines()读取数据：

  f = open('test2.py', 'r')
  
  contents = f.readlines()
  i = 1
  for t in contents:
      print(i, '\t', t)
      i += 1
  f.close()

  In [16]: runfile('F:/spyder_workspace/test2.py', wdir='F:/spyder_workspace')
  1        f = open('test2.py', 'r')
  
  2        
  
  3        contents = f.readlines()
  
  4        i = 1
  
  5        for t in contents:
  
  6            print(i, '\t', t)
  
  7            i += 1
  
  8        f.close()

   

•  有时文件读写会出错，抛出IOERROR错误，这时后面的f.close()就无法正常执行，导致文件无法关闭造成系统资源的浪费。为了解决这个问题，可以使用try...finally...代码块，将文件关闭操作放在finally代码块中，但这样书写起来显得过于复杂，所以python提供了with语句来自动帮我们调用close()方法：

  with open('test2.py', 'r') as f:
      contents = f.readlines()
      i = 1
      for t in contents:
          print(i, '\t', t)
          i += 1

  In [18]: runfile('F:/spyder_workspace/test2.py', wdir='F:/spyder_workspace')
  1        with open('test2.py', 'r') as f:
  
  2            contents = f.readlines()
  
  3            i = 1
  
  4            for t in contents:
  
  5                print(i, '\t', t)
  
  6                i += 1

   

•  

  还可以指定所读取文件采用的编码方式：

  f = open('test.txt', 'r', ecoding = 'utf-8')

   

•  读取二进制文件：

  f = open('test.txt', 'rb')

   

• 方法 seek()是用来移动文件指针，有两个参数，第一个是偏移量，第二个是相对位置（0表示文件头，1表示指针当前位置，2表示文件尾），若不是以二进制形式（'b'）打开的，该方法可能会运行出错！
• tell()方法可以显示当前文件指针的位置。

 写文件

• 写文件和读文件是一样的，只不过在打开文件时，写文本文件用'w'，写二进制文件用'wb'，如果不是清空原先文件中内容，而是在文件末尾追加内容则用'a'。传入encoding参数可以指定以何种编码写入文本。使用write()或writelines()方法往文件中写数据：

  f = open('doc.txt', 'w', encoding = 'utf-8')
  contents = ['\n','we ', 'are ', 'the ', 'best ']
  f.writelines(contents)
  f.close()

   

•  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。忘记调用close()的后果是数据可能只写了一部分到磁盘，剩下的丢失了。所以，还是用with语句更保险。

 StringIO和BytesIO

StringIO

• python提供了StringIO使得我们能够像操作文件一样操作字符串，这里的StringIO是对内存中的字符串进行“I/O”。读和写共用一个指针，因此write后再read没有意义，因此此时指针已定位到了最后。其使用方法见以下几个示例。

示例一：

# -*- coding: utf-8 -*-
from io import StringIO

s = StringIO('hello world!')
content = s.read()
print(content)

运行结果为：

hello world!

示例二：

# -*- coding: utf-8 -*-
from io import StringIO

s = StringIO()
s.write('hello world!\n')
s.write('we are the best!')
print(s.getvalue())

运行结果为：

hello world!
we are the best!

BytesIO

StringIO使得我们能够像操作文件一样操作str，而如果要操作二进制数据就要使用BytesIO，其用法和StringIO是类似的，只不过操作的是二进制数据：

from io import BytesIO

bs = BytesIO()
bs.write('hello world!'.encode('utf-8'))
print(bs.getvalue())

 

操纵文件和目录

python内置了os、os.path等模块实现对文件和目录的操作，其实就是对操作系统提供的系统调用接口进行了封装。

首先需要导入os模块：

import os

使用os.path.abspath(path)来查看path的绝对路径，'.'表示当前目录，'..'表示上一级目录：

In [105]: os.path.abspath('.')
Out[105]: 'F:\\spyder_workspace'

使用os.path.join(path1，path2)来将生两个路径合并成一个新路径名，虽然可以直接进行字符串合并，但这里不推荐：

In [113]: dir1 = os.path.join('F:\spyder_workspace', 'dir1')

In [114]: dir1
Out[114]: 'F:\\spyder_workspace\\dir1'

使用os.mkdir(path)来创建一个目录：

In [117]: os.mkdir(dir1)

使用os.rmdir(path)来删除目录：

In [118]: os.rmdir(dir1)

使用os.path.split(path)和os.path.splitext(path)来拆分路径，前者能将文件所在目录的路径和文件名（包括扩展名）拆分开，后者是将文件名和扩展名拆分开：

In [117]: os.mkdir(dir1)

In [118]: os.rmdir(dir1)

In [119]: filename = 'F:\spyder_workspace\test2.py'

In [120]: t1 = os.path.split(filename)

In [121]: t1
Out[121]: ('F:\\', 'spyder_workspace\test2.py')

In [123]: t2 = os.path.splitext(filename)

In [124]: t2
Out[124]: ('F:\\spyder_workspace\test2', '.py')

使用os.listdir(path)可以列出path下的文件名：

In [131]: os.listdir('.')
Out[131]: 
['$Recycle.Bin',
 'AMTAG.BIN',
 'bootmgr',
 'BOOTNXT',
 'Config.Msi',
 'Documents and Settings',
 'hiberfil.sys',
 'Intel',
 'pagefile.sys',
 'PerfLogs',
 'Program Files',
 'Program Files (x86)',
 'ProgramData',
 'Recovery',
 'swapfile.sys',
 'System Volume Information',
 'Temp',
 'Users',
 'Windows']

还有很多的函数如os.rename()对当前目录的文件重命名，os.remove()删除文件、os.path.isdir()、os.isfile()、os.chdir()等等。

序列化

序列化是指将对象转化为可存储或传输的字节序列的过程，其相反过程称为反序列化，将对象序列化后就能够存储到磁盘或通过网络进行传输。在python中通过pickle进行序列化。

import pickle

d = dict(name = 'Mike', age = 20, major = 'computer science')
f = open('doc.txt', 'wb')
#bt = pickle.dumps(d) #将对象d序列化
pickle.dump(d, f)    #将对象d序列化后写入文件
f.close()

使用pickle.load()从file-like object中反序列化结果，或直接使用pickle.loads()直接将字节数据反序列化：

import pickle

f = open('doc.txt', 'rb')
d = pickle.load(f) #从文件中反序列化出对象
print(d)
f.close()