Python基础系列-文件
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文件是什么
文件路径
文件操作
打开文件
关闭文件
写文件
读文件
关于中文的处理
使用上下文管理器
文件是什么
变量是把数据保存到内存中，如果把程序重启/主机重启，内存中的数据就会丢失。
要想能让数据被持久化存储，就可以把数据存储到硬盘中，也就是在文件中保存。
在windows“此电脑”中，看到的内容都是文件，
通过文件的后缀名，可以看到文件的类型，常见的文件类型如下：
- 文本文件（txt）
- 可执行文件（exe.dll）
- 图片文件（jpg.gif）
- 视频文件（mp4.mov）
- office文件（ppt.docx）
我们主要研究的是最简单的文本文件
文件路径
一个机器上，会存在很多文件，为了让这些文件更方便的被组织，往往会使用很多的文件夹（也叫做目录）来整理文件。
实际一个文件往往是放在一系列的目录结构之中的
为了方便确定一个文件所在的位置，使用文件路径来进行描述。
例如，在我D盘中的这个文件，描述这个文件的位置，就可以使用路径 D：\CloudMusic\cloudmusic.exe来表示
- D：表示盘符，不区分大小写
- 每一个\表示一级目录，当前cloudmusic.exe就是放在D盘下的CloudMusic目录下的
- 目录之间的分隔符，可以使用\，也可以使用/，一般在编写代码的时候使用/更方便
上述以盘符开头的路径，我们也称为绝对路径
除了绝对路径以外，还有一种常见的表示方法是相对路径，相对路径需要先指定一个基准目录，然后以基准目录为参照点，间接的找到目标文件
描述一个文件的位置，使用绝对路径和相对路径都是可以的，对于新手来说，使用绝对路径更好理解，也不容易出错。
文件操作
要使用文件，主要是通过文件来保存数据，并且在后续把保存的数据读取出来
但是要想读写文件，需要先“打开文件”，读写完毕之后还要“关闭文件”
打开文件
使用内建函数open打开一个文件
f=open('d:/test.txt','r')
- 第一个参数是一个字符串，表示要打开的文件路径
- 第二个参数是一个字符串，表示打开方式，其中r表示按照读方式打开，w表示按照写方式打开，a表示追加写方式打开
- 如果打开文件成功，返回一个文件对象，后续的读写文件操作都是围绕这个文件对象展开
- 如果打开文件失败（比如路径指定的文件不存在），就会抛出异常
关闭文件
使用close方法关闭已经打开的文件
f.close()使用完毕的文件一定要记得及时关闭
一个程序能同时打开的文件个数，是存在上限的
flist=[]
count=0
while True:
f=open('d:/test.txt','r')
flist.append(f)
count+=1
print(f'count={count}') 
如上面的代码所示，如果一直循环的打开文件，而不去关闭的话，就会出现上述报错
当一个程序打开的文件个数超过上限，就会抛出异常
注意：上述代码中，使用一个列表来保存了所有的文件对象，如果不进行保存，那么Python内置的垃圾回收机制，会在文件对象销毁的时候自动关闭文件
但是由于垃圾回收机制不一定及时，所以我们写代码仍然要考虑手动关闭，尽量避免依赖自动关闭
写文件
文件打开之后，就可以写文件了
- 写文件，要使用写方式打开，open第二个参数设为‘w’
- 要使用write方法写入文件
f=open('d:/test.txt','w')
f.write('hello')
f.close()
用记事本打开文件，即可看到文件修改后的内容
如果使用'r'方式打开文件，则写入时会抛出异常
f=open('d:/test.txt','r')
f.write('hello')
f.close() 
- 使用‘w’一旦打开文件成功，就会清空文件原有的数据
- 使用‘a’实现“追加写”，此时原有内容不变，写入的内容会存在于之间的文件内
f=open('d:/test.txt','a')
f.write('world')
f.close()
针对已经关闭的文件对象进行写操作，也会抛出异常
f=open('d:/test.txt','w')
f.write('hello')
f.close()
f.write('world')
读文件
-
读文件内容需要使用‘r’的方式打开文件
-
使用read方法完成读操作，参数表示“读取几个字符”
f=open('d:/test.txt','r')
result=f.read(2)
print(result)
f.close() 
如果文件是多行文本，可以使用for循环一次读取一行
f=open('d:/test.txt','r',encoding='UTF-8')
for line in f:
print(f'line={line}',end=' ')
f.close()
使用readlines直接把文件整个内容读取出来，返回一个列表，每个元素即为一行
f=open('d:/test.txt','r',encoding='UTF-8')
lines=f.readlines()
print(lines)
f.close() 
关于中文的处理
当文件内容存在中文的时候，读取文件内容不一定就顺利
同样上述代码，有的同学执行时可能就会出现异常
计算机表示中文的时候，会采取一定的编码方式，我们称为字符集
所谓“编码方式 ”，本质上就是使用数字表示汉字
我们知道，计算机只能表示二进制数据，要想表示英文字母，或者汉字，或者其他文字符号，就要通过编码
最简单的字符编码就是ascll，使用一个简单的整数就可以表示英文字母和阿拉伯数字，但是要想表示汉字，就需要一个更大的码表
一般的汉字编码方式，主要是GBK和UTF-8
必须要保证文件本身的编码方式，和Python代码中读取文件使用的编码方式进行匹配，才能避免上述问题。
Python3中默认打开文件的字符集跟随系统，而Windows简体中文的字符集采用了GBK，如果文件本身是GBK的编码，直接就能正确处理
如果文件本身是其他编码（比如UTF-8），那么直接打开就可能出现上述问题
使用记事本打开文本内容，可以看到当前的文件的编码方式
- 如果此处的编码为ANSI，则表示GBK编码
- 如果此处为UTF-8，则表示UTF-8编码
此时修改打开文件的代码，给open方法加上encoding参数，显示的指定为和文本相同的字符集，问题就能得到解决
f=open('d:/test.txt','r',encoding='UTF-8')
字符编码问题，是编程中一类比较常见的，有比较棘手的问题，需要对于字符 有一定的理解，才能够从容应对
使用上下文管理器
打开文件之后，是容易忘记关闭的，Python中提供了上下文管理器，来帮助程序员自动关闭文件
- 使用with语句打开文件
- 当with内部的代码块执行完毕后，就会自动调用关闭方法
with open('d:/test.txt','r',encoding='UTF-8')as f:
lines=f.readlines()
print(lines)
