11. Python基础学习笔记——IO编程

IO编程

• 操作IO编程都是由操作系统提供的，每一种编程语言会把操作系统提供的低级的C接口封装起来，方便使用。
• 当前学习的IO都是同步IO操作。

文件读写

• 向操作系统发送读写文件请求
• 操作系统会提供相应的接口完成读写操作。

读文件

• 使用open()读模式打开一个文件对象，传入文件名和标识符即可
• read()方法可以一次读取全部的文件内容到内存中。
• 文件使用完毕后必须关闭，因为文件对象会占用操作系统的资源，并且操作系统同一时间能打开的文件数量也是有限的。close()关闭。
• with语句可以自动调用close()方法。
• 读取方法：
• 文件较小：read()一次性读完
• 文件较大或者未知大小：read(size)反复调用
• 配置文件等：for line in f.readlines()更加方便

二进制文件

• 默认读取文本文件，并且UTF-8编码的文本文件。
• 二进制文件：如图片、视频等，可以使用rb模式打开。

字符编码

• 读取非utf-8编码的文件，需要给open()传入encoding参数。
• 如果遇到编码错误的情况而无法打开时，可以传入一个errors参数，设定其值为：ignore，忽略错误的编码。

写文件

• 传入mode='w'或者mode='wb'参数即可
• 调用write或者writeline()即可写入
• 指定编码后，字符串会转换为指定的编码后存入。

String IO和Bytes IO

• 除了读取文件，也可以在内存中读写
• from io import StringIO
• getvalue()可以获得写入的字符串
• StringIO只能操作str，但是可以使用BytesIO操作二进制数据等。
• StringIO和BytesIO是在内存中操作str和bytes的方法，与读写文件有一致的接口

操作文件和目录

• os.name获取操作系统的类型
• os.uname()获取详细信息
• os.environ获取全部环境变量，os.environ.get('PATH')获取环境变量PATH信息
• 操作文件和目录的函数，一部分在os模块下，一部分在os.path模块下。
• 文件和目录操作：
• 获取当前目录名称：os.path.abspath('.')
• 在某个目录下创建新的目录，需要连接字符串：os.path.join(cur_path, 'Hello_Dir')
• 获取文件的文件目录以及文件名：os.path.split()
• 获取文件名和扩展名： os.path.splittext()
• 创建目录：os.mkdir()
• 删除目录：os.rmdir()
• 重命名文件：os.rename()
• 删除文件：os.remove()

• shutil中提供了os的扩展方法，如copyfile()

• 过滤文件

# 获取所有的目录
 [x for x in os.listdir('.') if os.path.isdir(x)]

# 获取所有文件
[x for x in os.listdir('.') if os.path.isfile(x)]

# 获取符合条件的文件
[x for x in os.listdir('.') if os.path.isfile(x) and os.path.splitext(x)[1] == '.py']

序列化

• 把变量从内存变成可存储或者传输的过程称为序列化，在Python中叫做pickling.
• 可以把序列化后的内容写入磁盘保存或者通过网络传输到其他地方
• 把变量内容重新读取到内存称为反序列化：unpickling

使用pickle模块序列化

• picle.dumps()会序列化变量
• pickle.dump(d, f)存储到文件
• pickle.load(f)读取
• 不同版本的pickle可能不太兼容，所以只能存储一些不是很重要的内容。

JSON

JSON类型	Python类型
{}	dict
[]	list
'string'	str
123.33	int/float
true/false	True/False
null	None

• json不仅是标准格式，而且比xml更快，可以直接在web页面中读取，非常方便
• dumps和loads|dump和load
• 自定义类的序列化：

• default参数：lambda obj: obj.__dict__

• 自定义类的反序列化：

• object_hook=translate_method即可