python的文件操作、模块操作、os模块、time、datatime模块以及模块的制作

Day12新手小白学python

 第十二节 python的文件操作、模块操作、os模块、time、datatime模块以及模块的制作

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目录

Day12新手小白学python

前言

一、文件打开关闭

二、文件读写

三、应用：文件备份脚本

四、文件定位

五、模块介绍

六、os模块操作文件

七、time、datetime模块

八、模块的制作

总结

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前言

本文介绍了 python的文件操作、模块操作、os模块、time、datatime模块以及模块的制作

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一、文件打开关闭

文件操作一般步骤：打开文件--->读/写文件--->保存文件--->关闭文件

打开文件:•在Python中打开文件使用open函数，可以打开一个已经存在的文件，或者创建一个新文件。语法格式：open('文件名称','打开模式’)

关闭文件：语法格式：close() 方法关闭文件，如：f.close()。打开一个文件之后，一定要关闭，否则后面无法继续操作这个文件

with 上下文管理：with 语句，不管在处理文件过程中是否发生异常，都能保证 with 语句执行完毕后已经关闭打开的文件句柄。

# with的使用 上下文管理对象
# 优点：自动释放打开关联的对象
with open('Test.txt','a') as f:
    # print(f.read())
    f.write('我爱python')

# 文件操作
# 打开文件 open
# 默认的编码是gbk 这个是中文编码 最好的习惯是在打开文件时给他指定一个编码类型
fobj=open('./Test.txt','w',encoding="utf-8")  # 打开一个文件只用于写入，如果文件不存在，则创建新文件  ./表示当前路径 fobj   是文件对象
# 开始操作 读/写操作
# fobj.write('在苍茫的大海上')   # 写入数据
fobj.write('狂风卷积着乌云')   # w 模式：如果该文件已存在则会将其覆盖 此时文件中只有：狂风卷积着乌云
fobj.close()        # 保存关闭文件

# 以二进制的形式去写数据
# fobj=open('Test_1.txt','wb') # wb 以二进制的形式写入 即以字节的形式写入
# fobj.write("在乌云和大海之间".encode('utf-8'))  # 后面必须加上.encode('utf-8')  因为需要的不是str类型，而是byte类型
# fobj.close()
# fobj=open('Test.txt','a',encoding='utf-8') # a 用于追加
# fobj.write("在乌云和大海之间\r\n")
# fobj.write('海燕像黑色的闪电\r\n')
# fobj.close()

fobj=open('Test.txt','ab') # ab 以二进制形式追加
fobj.write("今天我很好\r\n".encode('utf-8'))  # 后面必须加上.encode('utf-8')  因为需要的不是str类型，而是byte类型
fobj.write('当时的发热\r\n'.encode('utf-8'))
fobj.close()

二、文件读写

写文件：写入文件 write() 方法，参数就是需要写入的内容。

# 写模式打开一个test.txt 文件 
f = open('test.txt', 'w’) 
f.write('我爱中国') # write方法写入内容 
f.close() # 关闭文件 

读文件：

读取文件 read() ,将文件的内容全部读取出来。

# 写模式打开一个test.txt 文件 
f = open('test.txt', 'r’) 
f.read() # 一次性将文件内容全部取出 
f.close() # 关闭文件 

读取指定字符个数 read(num)传入一个数字做参数，表示读取指定字符个数

# 读模式打开一个test.txt 文件 
f = open('test.txt', 'r’) 
content = f.read(2) # 读取两个字符 
print(content) 
content = f.read() 
print(content) # 第二次读取将从第一次读取的位置继续读取 
f.close() # 关闭文件 

readlines() 按行读取，一次性读取所有内容，返回一个列表，每一行内容作为一个元素。

#打开文件test.txt 
f = open('test.txt', 'r’) 
content = f.readlines() # 一次性读取所有内容，返回一个列表，列表元素为每一行内容 
print(content) 
f.close() # 关闭文件 

readline() 按行读取，但是一次只读取一行 

#打开文件test.txt 
f = open('test.txt', 'r’) 
content = f.readline() # 按行读取，一次读取一行 
print(content) 
f.close() # 关闭文件 

# 读数据操作
# f=open('Test.txt','rb')
# data=f.read()
# print(data.decode('gbk'))   # decode 解码 默认写进去的编码是gbk
# print(f.read()) # 一次性将文件内容全部取出
# print(f.read(10))   # 读取两个字符
# print(f.read())     # 第二次读取将从第一次读取的位置继续读取
# print(f.readline())     # 读一行数据
# print(f.readlines())   # readlines() 按行读取，一次性读取所有内容，返回一个列表，每一行内容作为一个元素。
# print(f.readlines(2))       # 指定读取的字符长度 假如指定长度小于第一行，则返回第一行全部内容
# f.close()   # 关闭文件对象
# with的使用 上下文管理对象
# 优点：自动释放打开关联的对象
with open('Test.txt','a') as f:
    # print(f.read())
    f.write('我爱python')

# 小结
# 文件读写的几种操作方式
# read r r+ rb rb+
# r r+ 只读  适用普通的读取场景
# rb rb+ 适用于文件 图片 视频 音频这类文件的读取
# write w w+ wb+ wb a ab
# w wb w+ 每次都会创建文件
# 二进制读写的时候要注意编码问题 默认情况下 我们写入文件的编码是gbk
# a ab a+ 在原有的文件基础上[文件指针的末尾]去追加  并不会每次都创建新文件

三、应用：文件备份脚本

利用脚本完成自动备份，要求用户输入文件名称，完成自动备份：

# 文件备份
def copyFile():
    # 接收用户输入的文件名
    old_file=input("请输入要备份的文件名:")
    file_list=old_file.split('.')    # 分割获取到文件的名字和文件的后缀名，以便于构建新的文件名
    # 构造新的文件名.加上备份的后缀
    new_file=file_list[0]+'_备份.'+file_list[1]
    old_f=open(old_file,'r')        # 打开需要备份的文件
    new_f=open(new_file,'w',encoding='utf-8')        # 以写的模式去打开新文件  若不存在则创建
    content=old_f.read()        # 将文件内容读取出来
    new_f.write(content)        # 将内容写入备份文件
    old_f.close()
    new_f.close()
    pass
copyFile()

大文件备份：如果处理超大文件，一次将全部内容读取出来显然是不合适的，在需求1的基础上改进下代码，让它备份大文件也不会导致内存被占满。

#   读取大文件
def copyBigFile():
    # 接收用户输入的文件名
    old_file=input("请输入要备份的文件名:")
    file_list=old_file.split('.')    # 分割获取到文件的名字和文件的后缀名，以便于构建新的文件名
    # 构造新的文件名.加上备份的后缀
    new_file=file_list[0]+'_备份.'+file_list[1]
    try:
        # 监视要处理的逻辑以防出错
        with open(old_file,'r') as old_f,open(new_file) as new_f:
            while True:
                content=old_f.read(1024)     # 一次性读取1024个字符
                new_f.write(content)
                if len(content)<1024:       # 如果文件小于1024则说明读完了 退出
                    break
    except Exception as msg:
        return msg
    pass

四、文件定位

文件定位，指的是当前文件指针读取到的位置，光标位置。在读写文件的过程中，如果想知道当前的位置，可以使用tell()来获取

# tell 返回指针当前所在的位置
with open('Test.txt','r') as f:
    print(f.read(3))        # 读取三个字符
    # 查看当前游标所在位置
    print(f.tell())     #  说明中文汉字是占两个字符的  英文只占一个字符
    print(f.read(2))
    # 查看当前游标所在位置
    print(f.tell())  #  说明中文汉字是占两个字符的   英文只占一个字符
    pass

 truncate ()可以对源文件进行截取操作

# truncate 可以对源文件进行截取操作
fobjB=open("Test.txt",'r')
print(fobjB.read())
fobjB.close()
print('截取之后的数据--------')
fobjA=open("Test.txt",'r+')     # 对文件读写
fobjA.truncate(4)      # 保留前4个字符
print(fobjA.read())     # 由于按字节进行截取，要注意编码格式，如：gbk中文占2个字节，而utf-8中文字符占3个字节，当文件是utf-8编码格式，但size不是3的整数倍就会解码出错
fobjA.close()

seek()：如果在操作文件的过程，需要定位到其他位置进行操作，用seek()。

seek(offset, from)有2个参数,offset，偏移量单位字节，负数是往回偏移，正数是往前偏移，from位置：0表示文件开头，1表示当前位置，2表示文件末尾

# seek 控制光标所在的位置
with open('Test_1.txt','rb') as f:
    data=f.read(3)
    print(data.decode(encoding='utf-8'))   #
    f.seek(-1,1)        # 因为1为当前位置 一个中文汉字又占两个字符 相当于光标又设置到了开头
    data1=f.read(6)
    print(data1.decode('utf-8','ignore'))
    f.seek(-12,2)        # 光标从末尾开始往左移6个字符 为新的光标  下次读取从新的光标开始读取 读取时是从左往右读取的
    print(f.read(6).decode('utf-8','ignore'))
# 对于用'r'这种模式打开文件，在文本文件中，没有使用二进制的选项打开文件，只允许从文件的开头计算相对位置，从文件尾部位置计算或者当前位置计算就会引发异常

五、模块介绍

Python有强大的第三方库，有很多常用功能Python提供自带的内置模块。 简单的讲模块就是封装了一堆函数的py文件，就像是一个工具包，要使用里面的工具，得先将工具包那过来。模块也是一样，在程序中需要用到模块得先将模块导入。

（1）import  需要导入模块

在Python中导入模块使用import 关键字。比如我们导入一个时间模块time，获取当前时间。 模块导入一般放在文件最前面。

调用模块的方法，格式：模块名.函数名，这样调用可以防止不同模块中有同名方法导致错误。

搜索路径：

当解释器遇到import关键字，如果模块在当前的搜索路径就会被导入。 查看import导入的搜索路径，导入模块时会优先搜索当前目录下是否有这个名字的模块，所以在模块命名的时候不要与系统中的模块有重名。搜索顺序为：（1）当前目录‘（2）如果当前目录没有，到环境变量中搜索，可以用sys模块中的path变量查看所有路径；（3）如果都找不到，搜索默认路径，即python的安装路径，第三方模块安装位置，在python安装目录下的lib/site-packages/目录下。

import time     # 导入time模块的全部方法
print(time.ctime())     # 调用模块中的函数 此时调用时需要模块.方法名
# import 在首次导入模块的时候会发生如下3个操作
# 1,会打开模块文件
# 2,会执行模块对应文件,将执行过程中产生的名字都丢到模块的名称空间
# 3,在程序中,会有一个模块的名称[该名称可以取别名]指向模块的名称空间去

 （2）from  需要导入模块 import 需要导入的该模块的方法

一个模块可能会存在很多函数，如果只想导入其中几个函数，可以使用from xx import xx 方式导入。使用from导入，如果函数名相同，后面导入的会覆盖前面导入的。

# 另外一种导入方法 导入模块部分方法
# 只想导入time模块中的ctime，time两个方法，可以这样导入
from time import ctime,time     # 部分导入
# from time import *        # 导入所有方法
print(ctime())      # 部分导入直接调用导入进来的方法名即可
# from...import 首次导入发生3个步骤
# 1,以模块为准创造一个模块的名称空间
# 2,执行模块对应的文件
# 3,在当前执行文件的名称空间中拿到一个名字,该名字直接指向模块中的某一个名字,
# 意味着可以不用加任何的前缀而直接使用
# 优点:不用加前缀了代码,更加简洁
# 缺点:方法名容易与当前执行文件中名称空间中的名字冲突
# 两者相同点:都会执行模块对应的文件,并且也都会产生模块的名称空间;两者在调用功能时,都需要转到定义时寻找作用域关系
# 不同点:import需要加前缀,from...import 不需要加前缀

# 导入的模块名称很长，调用的时候很不方便，这个使用就可以用as给这个模块取别名
# import time as myTime       # 加了别名 myTime指向模块的名称空间
# print(myTime.ctime())

六、os模块操作文件

对文件进行重命名、删除等一些操作，在python中可以利用os模块

方法	解释
os.getcwd()	获取当前工作目录，即当前python脚本工作的目录路径
os.chdir("dirname")	改变当前脚本工作目录；相当于shell下cd
os.curdir	返回当前目录: ('.')
os.pardir	获取当前目录的父目录字符串名：('..')
os.makedirs('dir1/dir2')	可生成多层递归目录
os.removedirs('dirname1')	若目录为空，则删除，并递归到上一级目录，如若也为空，则删除，依此类推
os.mkdir('dirname')	生成单级目录；相当于shell中mkdir dirname
os.rmdir('dirname')	删除单级空目录，若目录不为空则无法删除，报错
os.listdir('dirname')	列出指定目录下的所有文件和子目录，包括隐藏文件，并以列表方式打印
os.remove()	删除一个文件
os.rename("oldname","new")	重命名文件/目录
os.stat('path/filename')	获取文件/目录信息
os.sep	操作系统特定的路径分隔符，win下为"\\",Linux下为"/"
os.linesep	当前平台使用的行终止符，win下为"\t\n",Linux下为"\n"
os.pathsep	用于分割文件路径的字符串

方法	解释
os.name	字符串指示当前使用平台。win->'nt'; Linux->'posix'
os.system("bash command")	运行shell命令，直接显示
os.environ	获取系统环境变量
os.path.abspath(path)	返回path规范化的绝对路径
os.path.split(path)	将path分割成目录和文件名二元组返回
os.path.dirname(path)	返回path的目录。其实就是os.path.split(path)的第一个元素
os.path.basename(path)	返回path最后的文件名。如何path以／或\结尾，那么就会返回空值。即os.path.split(path)的第二个元素
os.path.exists(path)	如果path存在，返回True；如果path不存在，返回False
os.path.isabs(path)	如果path是绝对路径，返回True
os.path.isfile(path)	如果path是一个存在的文件，返回True。否则返回False
os.path.isdir(path)	如果path是一个存在的目录，则返回True。否则返回False
os.path.join(path1[, path2[, ...]])	将多个路径组合后返回，第一个绝对路径之前的参数将被忽略
os.path.getatime(path)	返回path所指向的文件或者目录的最后存取时间
os.path.getmtime(path)	返回path所指向的文件或者目录的最后修改时间

import os
import shutil
# os.rename('Test.txt','Test_重命名.txt')      # 重命名
# os.remove('file_del.py')        # 删除文件 前提是文件必须存在 
# os.mkdir('TestCJ')      # 创建文件夹
# os.rmdir('TestCJ')        # 删除文件夹  前提是文件存在
# os.mkdir('d:/Python编程')     # 在D盘创建文件夹  只能创建一级目录  不允许多级创建
# os.mkdir('d:/Python编程/sub')     # 多级创建会报错
# os.makedirs('d:/python编程/sub核心/三级目录')       # 一次性创建多级目录
# os.rmdir('d:/python编程')     # 只能删除空目录
# 如果要删除非空目录的话 就需要调用shutil
# shutil.rmtree('d:/python编程')        # 非空文件的多级删除
# 获取当前程序的目录
# print(os.getcwd()) # 返回文件的路径   D:\PythonPro\Python.FilePro
# 路径的拼接
# print(os.path)      # 返回os 所在库的的路径 D:\\rj\\python\\lib\\ntpath.py
# print(os.path.join(os.getcwd(),'venv'))    # D:\PythonPro\Python.FilePro\venv

# 获取python中的目录列表  只打印一级目录
# listRS=os.listdir('d:/')      # listdir老版本的用法
# for item in listRS:
#     print(item)
#     pass
# 使用现代版的写法  os.scandir('d:/')输出的是是个迭代器对象
# with os.scandir('d:/') as entries:  # os.scandir()一般会和with使用,这样会在完成后自动释放资源
#     for entry in entries:
#         print(entry.name)
#         pass
#     pass
basePath='D:\我的信息\入党\发展对象材料\需重新打印'
for entry in os.listdir(basePath):      # os.listdir(basePath)输出的是basePath路径下具体的文件名
    # if os.path.isfile(os.path.join(basePath,entry)):    # 看它是不是文件 os.path.isfile()括号中的是文件路径,所以需要进行拼接
    #     print(entry)
    if os.path.isdir(os.path.join(basePath,entry)):     # 看该路径下是不是有文件夹 有就返回
        print(entry)
        pass

七、time、datetime模块

time 模块的使用：

time.sleep(num) ，让程序执行暂停，num单位是秒

import time 
time.sleep(5) # 程序暂停5s

 time.time() #返回时间戳

# coding=gbk
import time
# print(time.time())    # 返回时间戳
# print(time.ctime())     # 返回时间戳 输出 Tue Nov 15 14:49:20 2022
# print(time.asctime())           # 输出：Tue Nov 15 14:52:19 2022
# print(time.gmtime())        # 返回utc实践的struct事件对象格式
# print(time.localtime())     # 本地时间
print(time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S',time.localtime()))  # 格式化输出时间  2022-11-15 14:56:12

 时间格式化符号

 datetime模块:datetime模块主要用于时间计算

#返回 2022-11-15 15:00:03.902584
print(datetime.datetime.now())
#时间戳直接转成日期格式 2022-11-15
print(datetime.date.fromtimestamp(time.time()))
#当前时间+3天 输出2022-11-15 15:00:03.902584
print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(3))
#当前时间-3天
print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(-3))
#当前时间+3小时
print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(hours=3))
#当前时间+30分.
print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(minutes=30))
#当前时间1小时30分.
print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(hours=3,minutes=30))

八、模块的制作

模块的定义：在python中，一个.py文件就是一个模块，模块的名字就是文件的名字

作用：可以使我们有逻辑的取组织我们的python代码；以库的形式分装功能，非常方便去让调用者使用；可以定义函数 类 变量，也包含可执行的代码。注意：不同的模块可以定义相同的变量名，但是每个模块中的变量名作用域只是在本模块中使用

模块的分类：内置模块（python自带的模块）、自定义的模块、第三方的模块（别人写的模块）

 下图为定义的moudelTest模块，

# coding=gbk
# 模块的制作说明
#  __all__魔术变量的作用是：如果在一个文件中存在__all__变量，那么也就意味着这个变量中的元素
# 会被from... import  * 时导入,不在这个变量中的方法则不能导入,对于import方式来讲无所谓 全部都可以引用
__all__=['add','diff']
def add(x,y):
    return x+y
pass

def diff(x,y):
    return x-y
def printInfo():
    return '这是我自定义模块中的方法'

# 测试
if __name__=="__main__":        # 运行当前文件时 模块__name__变量=__main__   但是当运行调用该模块的文件时模块__name__变量=模块名即该文件名 所以不会执行if语句的内容
    res=add(2,4)
    # print('测试模块，%s' %res)
    print('模块__name__变量=%s' %__name__)      #输出： 模块__name__变量=__main__

下图为moudelTest模块的调用，在调用模块过程中，模块名即为定义模块所在的文件名。调用该模块时会执行该模块所在的文件，该文件中的测试代码也执行了，为了避免这种情况使用到一个__name__的变量，直接运行该模块所在的文件时__name__=__main__，但是当调用模块后执行调用模块所在的文件时__name__等于模块的名字，所以可以将测试的代码放到 if __name__ = '__main__'：调用该模块时便不会执行测试代码。

__all__ 的作用，如果一个文件中有__all__变量，那么也就意味着这个变量中的元素，会被from xxx import * 时导入，但不在这个变量中的方法则不能导入,对于import方式来讲无所谓，全部都可以引用

# coding=gbk
# import moudeTest   # 导入模块
# from moudeTest import add   # 第二种导入方式
from moudeTest import *     # 第三种导入 导入全部
# res=moudeTest.add(1,3)
# print(moudeTest.diff(7,2))
# print(res)          # 测试模块，6  4 原因是 调用模块时会先将该模块所在文件都执行一遍，再调用
print(add(3,5))
print(diff(7,5))
# print(printInfo())      # 会报错  对于from moudeTest import *  就不能使用了,因为没有在__all__变量中

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总结

本文介绍了 python的文件操作、模块操作、os模块、time、datatime模块以及模块的制作