python源码中的学习笔记_第12章_编码格式与文件操作

编码格式

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# 主题：编码格式
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# python 的解释器在内存中运行，使用的是 Unicode
# .py 文件在磁盘（外存）上使用 utf-8 存储
#encoding=bgk           # 该句用于修改文件的编码方式，一般放在文件的起始位置

文件的读写原理

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# 主题：文件的读写原理
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文件的读写俗称“IO操作”，即 input 和 output
文件读写操作流程
    打开或新建文件
    读写文件
    关闭资源
操作原理
    解释器运行 .py 文件，调用操作系统资源，用于操作硬盘上的数据
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文件的读操作

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# 主题：文件的读操作
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# 内置函数 open 创建文件对象
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原理
    程序中的文件对象映射磁盘上的真实文件
    通过 IO 流将磁盘文件的内容与程序中文件对象的内容进行同步
语法
    file = open(filename[, mode, encoding])
    file：被创建的文件对象
    open：创建文件对象所需函数
    filename：要创建或打开的文件名称
    mode：打开模式默认为只读
    encoding：默认文本文件中字符的编写格式为gbk
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file = open('test.txt', 'r')       # 读文件
print(file.readlines())             # 读出文件内容
file.close()                        # 关闭资源

文件的打开模式

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# 主题：文件的打开模式
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按照文件中数据的组织形式，文件分为以下两类：
    文本文件：存储普通“字符”文本，默认为 unicode 字符集，可以使用记事本打开
    二进制文件：把数据内容用“字节”进行存储，无法使用记事本打开，必须借助特定软件打开
        如：MP3音频、MP4多媒体、jpg图片、doc文档
打开模式
    r：以只读模式打开文件，文件指针将会放在文件的开头
    w：以只写模式打开文件，若文件不存在则创建，若文件存在，则覆盖原有内容，文件指针在文件的开头
    a：以追加模式打开文件，若文件不存在则创建，文件指针在文件开头；若文件存在，则在文件末尾追加内容，
        文件指针在原文件的末尾
    b：以二进制方式打开文件，不能单独使用，需要与其他模式一起使用，如 rb 或 wb
    +：以读写方式打开文件，不能单独使用，需要与其他模式一起使用，如 +a
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file = open('test1.txt', 'w')    # 写文件
file.write('helloWorld')        # 没有文件，则创建新文件，写入内容
file.close()                    # 关闭文件

file = open('test1.txt', 'a')    # 追加文件
file.write('hello')             # 需要追加的内容
file.close()                    # 关闭文件

# 复制图片数据
src_file = open('logo.png', 'rb')    # 追加文件
target_file = open('copyLogo.png', 'wb')
target_file.write(src_file.read())   # 读取 logo.png 的数据，保存到 copyLogo.png 中去
target_file.close()                  # 关闭文件
src_file.close()                     # 关闭文件

文件对象的常用方法

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# 主题：文件对象的常用方法
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read([size])    从文件中读取 size 个字节或字符的内容返回。
                若省略[size]，则一直读取到文件末尾，即一次读取文件所有内容
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file = open('test.txt', 'r')        # 用只读模式打开文件
print(file.read(2))                 # 从文件中读取2个字节或字符的内容返回
file.close()                        # 关闭文件

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readline()      从文件中读取第一行内容
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print('---')
file = open('test.txt', 'r')
print(file.readline())              # 读取文件中第一行内容
file.close()

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readlines()     把文件中每一行都作为独立的字符串对象，并将这些对象放入列表返回
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print('---')
file = open('test.txt', 'r')
print(file.readlines())         # ['你好，我的朋友！\n', '你好，玛卡巴卡！']
file.close()

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write(str)      将字符串 str 内容写入文件
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print('---')
file = open('test.txt', 'a')        # 以追加模式打开文件
file.write('hello')
file.close()

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writelines(s_list)  将字符串列表 s_list 写入文件，不添加换行符
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print('---')
lst = ['java', 'go', 'python']
file = open('test.txt', 'a')
file.writelines(lst)
file.close()

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seek(offset[,whence])   把文件指针移动到新位置，offset 表示相对于 whence 的位置
                        offset：值为正，则往结束方向移动；值为负，则往开始方向移动
                        whence：值为0，表示从文件头开始计算（一般默认为0）
                                值为1，表示从当前位置开始计算
                                值为2，表示从文件尾开始计算
'''
print('---')
file = open('test.txt', 'r')        # 只读模式打开文件
file.seek(4)                        # 一个中文占两个字节
print(file.read())
file.close()

'''
tell()      返回文件指针的当前位置
'''
print('---')
file = open('test.txt', 'r')        # 只读模式打开文件
file.seek(4)                        # 一个中文占2个字节
print(file.read())
print(file.tell())                  # 51
file.close()

'''
flush()     把缓存区的内容写入文件，但不关闭文件
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file = open('test.txt', 'a')        # 以追加模式打开文件
file.write('hi')
file.flush()
file.write('Jenny')
file.close()

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close()     把缓存区的内容写入文件，同时关闭文件，释放文件对象相关资源
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with 语句（上下文管理器）

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# 主题：with 语句（上下文管理器）
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with 语句可以自动管理上下文资源，无论什么原因跳出 with 块，都能确保文件正确地关闭，以此来达到释放资源的目的
with 语句相当于之前的文件操作的三句话：以特定模式打开文件、执行操作、关闭文件
with语句常用于对文件的操作中
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with open('test.txt', 'r') as file:     # 相当于 file = open('test.txt', 'r')
    print(file.read())                  # 跳出 with 块，能自动关闭资源

# 上下文管理器
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MyContentMgr 实现了特殊方法 __enter__()，__exit__()，则该类对象遵守了上下文管理器协议
该类对象的实例对象，被称为上下文管理器

上下文管理器中，无论是否报错，都会执行特殊方法 __enter__()，__exit__()
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class MyContentMgr(object):
    def __enter__(self):
        print('enter 方法被调用了')
        return self

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print('exit 方法被调用了')

    def show(self):
        print('show 方法被调用了')

with MyContentMgr() as file:
    file.show()
    # enter 方法被调用了
    # show 方法被调用了
    # exit 方法被调用了

# with 语句实现文件的复制
# 下面代码可以对比上面知识点“文件打开模式”中的复制文件，可知下面的代码更简短
with open('logo.png', 'rb') as src_file:
    with open('copy2Logo.png', 'wb') as target_file:
        target_file.write(src_file.read())

os 模块的常用函数

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# 主题：os 模块的常用函数
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os 模块是 python 内置的与操作系统功能和文件系统相关的模块
该模块中的语句的执行结果通常与操作系统有关，故在不同的操作系统上运行，得到的结果可能不一样
os 模块与 os.path 模块用于对目录或文件进行操作
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import os
# os.system('notepad.exe')        # 打开记事本
# os.system('calc.exe')           # 打开计算器
# os.startfile('E:\\vofa串口工具\\x64\\vofa+.exe') # 在指定路径中打开可执行文件

# os 模块中操作目录有关函数
# getcwd() 返回当前的工作目录
print(os.getcwd())          # D:\001_编程\python编程\study\test1\code

# listdir(path) 返回指定路径下的文件和目录信息
lst = os.listdir('../code')
print(lst)      # ['copy2Logo.png', 'copyLogo.png', 'demo.py', 'logo.png', 'test.py', 'test.txt', 'test1.txt']

# mkdir(path[, mode]) 创建目录（即创建文件夹）
# os.mkdir('new1')

# makedirs(path1/path2...[, mode])  创建多级目录
# os.makedirs('A/B')

# rmdir(path) 删除目录
# os.rmdir('new1')
# os.rmdir('A')

# removedirs(path1/path2...)    删除多级目录
# os.removedirs('A/B')

# chdir(path) 将 path 设置为当前工作目录
# change dir
print('---')
os.chdir('D:\\001_编程\\python编程\\study\\test1')
print(os.getcwd())          # D:\001_编程\python编程\study\test1

os.path 模块的常用方法

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# 主题：os.path 模块的常用方法
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import os.path      # 导入 os 包的 path 模块

# abspath(path) 获取文件或目录的绝对路径
print(os.path.abspath('demo.py'))   # D:\001_编程\python编程\study\test1\code\demo.py

# exists(path) 判断文件或目录是否存在。若存在，则返回 True；反之，返回 False
print(os.path.exists('demo.py'))    # True

# join(path, name) 将目录与目录或者文件名拼接起来
print(os.path.join('D:\\MyPython', 'MyDemo.py'))    # D:\MyPython\MyDemo.py

# split() 绝对路径和文件名
print(os.path.split('D:\\001_编程\\python编程\\study\\test1\\code\\demo.py'))
# ('D:\\001_编程\\python编程\\study\\test1\\code', 'demo.py')

# splitext() 分离文件名和扩展名
print(os.path.splitext('demo.py'))  # ('demo', '.py')

# basename(path) 从目录中提取文件名
print(os.path.basename('D:\\001_编程\\python编程\\study\\test1\\code\\demo.py')) # demo.py

# dirname(path) 从一个路径中提取文件路径，不包括文件名
print(os.path.dirname('D:\\001_编程\\python编程\\study\\test1\\code\\demo.py'))
# D:\001_编程\python编程\study\test1\code

# isdir(path) 用于判断是否为路径（即不包含文件名）
print(os.path.isdir('D:\\001_编程\\python编程\\study\\test1\\code')) # True
print(os.path.isdir('D:\\001_编程\\python编程\\study\\test1\\code\\demo.py')) # False

实例

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# 主题：实例
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import os

# 列出指定目录下的所有 python 文件
path = os.getcwd()          # 获取当前目录
lst = os.listdir(path)      # 列出 path 路径下的所有文件
for filename in lst:
    if filename.endswith('.py'):    # 如果文件名以.py结尾
        print(filename, end = ' ')  # demo.py test.py

# walk 函数可以遍历指定路径下所有的文件（包括子目录）
path = os.getcwd()      # 获取当前工作目录
lst_files = os.walk(path) # walk 函数返回结果为元组
print(lst_files)        # demo.py test.py 
                        # 表明 lst_files 是可迭代的对象
for dirpath, dirname, filename in lst_files: # 拆分元组结果
    print(dirpath)      # 当前路径
    print(dirname)      # 目录名称，即文件夹名称
    print(filename)     # 文件名称
    print('---')

    for dir in dirname:
        print(os.path.join(dirpath, dir)) # dirpath 是当前路径；dir 是当前路径下的文件夹名

    for file in filename:
        print(os.path.join(dirpath, file)) # file 是当前路径下的文件名