七、Python输入与输出

字面量

• 字面量（literal）是以变量或常量给出的原始数据。在程序中可以直接使用字面量。
• 字面量的类型：
  • 数值型
  • 字符型
  • 布尔型
  • 字面量集合：列表（List）、元组（Tuple）、字典（Dict）和集合（Set）
  • 特殊字面量：None

字面量插值

• 字面量插值，就是将变量、常量以及表达式插入的一种技术，它可以避免字符串拼接的问题，很多语言都支持了此功能。
• 字面量插值方法：
  • 格式化输出
  • 通过string.format()方法拼接
  • Formatted string literals，字符串格式化机制（>=Python3.6）
• https://docs.python.org/3/reference/lexical_analysis.html#f-strings

格式化输出—%的用法

转换说明符	解释
%d、%i	转换为带符号的十进制整数
%o	转换为带符号的八进制整数
%x、%X	转换为带符号的十六进制整数
%e	转换为科学计数法表示的浮点数（e小写）
%E	转换为科学计数法表示的浮点数（）E大写
%f、%F	转换为十进制浮点数
%g	只能选择使用%f或%e格式
%G	只能选择使用%F或%E格式
%c	格式化字符及其ASCII码
%r	使用repr() 函数将表达式转换为字符串
%s	使用str() 函数将表达式转换为字符串

• 要指定位数，可以加上.位数，如%.2f即代表两位小数
• 例子

>>> print("my name is michael")
my name is michael
>>> name = 'michael'
>>> print('my name is %s'%name)
my name is michael
>>>
>>> age = 18
>>> print('my name is %s, my age is %d'%(name,age))
my name is michael, my age is 18
>>> print('my name is %s, my age is %d, number is %f'%(name,age,3.1415))
my name is michael, my age is 18, number is 3.141500
>>> print('my name is %s, my age is %d, number is %.3f'%(name,age,3.1415))
my name is michael, my age is 18, number is 3.142

缺点为必须指定字面量的类型

format()方法

• 用法：str.format() 可以将
  • 字符串 举例：print("we are the {} and {}".format('Tom','Jerry'))
  • 列表 举例：print("we are the {0} and {1}".format(*listdata))
  • 字典 举例：print("my name is {name},age is {age}".format(**dictdata))

>>> name = 'Jerry'
>>> print('my name is {}'.format(name))
my name is Jerry
>>> age = 20
>>> print('my name is {1}, age is {0},{1}{0}{0}'.format(name,age))
my name is 20, age is Jerry,20JerryJerry
>>>
>>> list1 = [1,2,3]
>>> dict1 = {'name':'Tom','gender':'male'}
>>> print('my list is {},dict is {}'.format(list1,dict1))
my list is [1, 2, 3],dict is {'name': 'Tom', 'gender': 'male'}

>>> print('my number is {0}{1}{2}'.format(*list1))
my number is 123
>>> print('my name is {name}, gender is {gender}'.format(**dict1))
my name is Tom, gender is male

Tips：列表解包加一个星号，字典解包加两个星号。如：*list1、**dict1。

F-strings：字符串格式化机制，支持Python3.6以上版本

• 使用方法：f'变量名'
• 注意：
  • 大括号里面可以是表达式或函数
  • 大括号内不能转义，不能使用''

>>> print(f'my name is {name}')
my name is Jerry
>>> print(f'my first number in my list is {list1[0]}')
my first number in my list is 1
>>> print(f'my name in my dict is dict1["name"]')
my name in my dict is dict1["name"]

# 可以插入表达式或函数
>>> print(f'my name is {name.upper()}')
my name is JERRY
>>> print(f'result is {(lambda x:x+1)(2)}')
result is 3

Tips：在F-strings中大括号内不能使用':'，所以使用lambda表达式的时候需要将其括起来，然后再用一个括号传入变量的值，如f'result is {(lambda x:x+1)(2)}'。

文件读取

• 读取文件的操作步骤：
  • 第一步：打开文件，获取文件描述符
  • 第二步：操作文件描述符（读|写）
  • 第三部：关闭文件
• 注意：
  • 文件读写操作完成后，应该及时关闭

文件读取方法

• open(file, mode='r', buffering=None, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)
  • 参数说明：
    • name：文件名称的字符串值
    • mode：只读r，写入w，追加a，默认文件访问模式为只读（r）
    • buffering：寄存区缓存
      • 0：不寄存
      • 1：访问文件时会寄存行
      • 大于1：寄存区的缓存大小
      • 负值：寄存区的缓存大小，即为系统默认
• 文件读取方法：
  • f = open('test.txt', 'r')
  • f.read()
  • f.close()
• 最优写法：
  • with open('file名称', 'r') as f:
• 读取文件常用的方法：
  • read()：读取文件中所有内容（缺点：当文件内容非常大，大于内存时，无法使用这个方法）
  • readable()：判断文件是否可读
  • readline()：每次读取一行（包括行结束符），返回的是一个字符串对象，保持当前行的内存
  • readlines()：读取所有行的内容，放到列表中

f = open('data.txt')
print(f.readable())
# print(f.readlines()) #以列表形式读
print(f.readline()) #逐行读
print(f.readline())
print(f.readline())
f.close()

# 不用再单独关闭文件，可以将文件打开后操作完毕后自动关闭
with open('data.txt') as f: 
    print(f.readlines())

• 结果为：

  
  
  image.png

Tips：readlines是将文件的所有内容以列表形式读出，以换行符为分隔符；readline是逐行读出；with open()可以将文件自动关闭。读取图片文件，需要将mode改为rb即二进制模式。正常的文本，可以使用rt，也就是默认格式。

• 常用的读文件方法

# 标准的读数据方法
with open('data.txt') as f:
    while True:
        line = f.readline()
        if line:
            print(line)
        else:
            break

Json格式转化

• Json是什么？
  • 轻量级的数据交换格式
  • 友好，易于读写（比xml，protobuf要好）
  • 对机器友好，易于解析和生成
  • 由列表和字典组成
• 使用场景
  • 生成：将对象生成为字符串，存入文件、数据库、网络传输等
  • 解析：解析来自文件、数据库、网络传输的字符串为Python对象
  • 跨语言的数据交换：比如Python和c / c++ / java /javascripts 的数据交换

Json使用方式

• 如何使用Json（json是标准库）
  • import json
• 常用的几种方法
  • json.dumps(python_obj)：把数据类型转换为字符串
  • json.loads(json_string)：把字符串转换为json
  • json.dump()：把数据类型转换为字符串并存储到文件中
  • json.load(file_stream)：把文件打开，把里面的字符转换为数据类型

import json
data = {
    'name':['jerry','nickname'],
    'age':18,
    'gender':'male'
}
# 转化为string类型
data1 = json.dumps((data))
print(type(data))
print(data1,type(data1))

# 转换为dict类型
data2 = json.loads(data1)
print(type(data2))

Json的其他用法后面章节详细讲解

下一节：Python错误与异常，包括语法错误与定位、异常捕获、异常处理、自定义异常。