深入Python中的文件操作

发表于:2020-11-06 09:46  作者:小sen   来源:Python之王

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  任何语言都离不开对文件的操作,那么Python语言是如何来操作和管理文件的。
  编码方式
  编码方式的历史大致为ASCII ->gb2312->unicode->utf-8,期间具体详细信息可以百度
  来个编码解码的小例子先,记住中文可以进行GBK和utf-8编码,在GBk一个中文字符对应两个字节,在utf-8一个中文字符对应三个字节,中文不能进行ASCII编码。
  >>> '刘润森'.encode('GBK') 
  b'\xc1\xf5\xc8\xf3\xc9\xad' 
  >>> '刘润森'.encode('ascii') 
  Traceback (most recent call last): 
    File "<stdin>", line 1, in <module> 
  UnicodeEncodeError: 'ascii' codec can't encode characters in position 0-2: ordinal not in range(128) 
  >>> 'Runsen'.encode('ascii') 
  b'Runsen' 
  >>> "刘润森".encode('utf-8') 
  b'\xe5\x88\x98\xe6\xb6\xa6\xe6\xa3\xae' 
  >>> '刘润森'.encode('GBK').decode('GBK') 
  '刘润森' 
  >>> '刘润森'.encode('GBK').decode('utf-8') 
  UnicodeDecodeError: 'utf-8' codec can't decode byte 0xc1 in position 0: invalid start byte 
  如果编码解码格式不一致可能会出现乱码,encode表示编码,decode表示解码。
  文件操作的API
  下面是Python文件操作的具体的API。
  打开文件
  Python的open()函数打开一个文件时,有若干个参数可用。然而,最常用的参数只有前两个。
  open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)注意,第一个是强制性的,其余的是可选的。如果不添加mode参数,文件将在Python中以只读模式打开。
  encoding:可以不写。不写参数,默认的编码本是操作系统默认的编码本。windows默认gbk,linux默认utf-8,mac默认utf-8。
  f=open('test.txt',encoding='utf-8')   #打开文件 
  data=f.read()  #读取文件 
  print(data) 
  f.close() #关闭文件
  mode
  读取文件
  代码中用到的文件文件操作的1.txt 文件内容如下:
  关注《Python之王》公众号 
  作者:Runsen 
  readline(),使用该方法时,需要指定打开文件的模式为r或者r+;
  readlines(),读取全部行.返回一个列表,列表中的每个元素是原文件的每一行。如果文件很大,占内存,容易崩盘。
  # 打开文件进行读取 
  f = open("1.txt","r",encoding='utf-8') 
  # 根据大小读取文件内容 
  print('输出来自 read() 方法\n',f.read(2048)) 
  # 关闭文件 
  f.close() 
  # 打开文件进行读写 
  f = open("1.txt","r+",encoding='utf-8') 
  # 读取第2个字和第2行行的文件内容 
  print('输出来自 readline() 方法\n',f.readline(2)) 
  print('输出来自 readlines() 方法\n',f.readlines(2)) 
  # 关闭文件 
  f.close() 
  # 打开文件进行读取和附加 
  f = open("1.txt","r",encoding='utf-8') 
  # 打开文件进行读取和附加 
  print('输出来自 readlines() 方法\n',f.readlines()) 
  # 关闭文件 
  f.close() 
   
  # 输出如下 
  输出来自 read() 方法 
   关注《Python之王》公众号 
  作者:Runsen 
  输出来自 readline() 方法 
   关注 
  输出来自 readlines() 方法 
   ['《Python之王》公众号\n'] 
  输出来自 readlines() 方法 
   ['关注《Python之王》公众号\n', '作者:Runsen'] 
  写入文件
  下面只介绍清除写 w和追加写 a
  案例:将关注《Python之王》公众号写入 test.txt 文件中
  # mode=w 没有文件就创建,有就清除内容,小心使用 
  with open('test.txt', 'w', encoding='utf-8') as fb: 
        fb.write('关注《Python之王》公众号\n')  
  下面再将作者:Runsen写入test.txt 文件中
  with open('test.txt', 'w', encoding='utf-8') as fb: 
        fb.write('作者:Runsen\n') 
  运行后会发现之前写的关注《Python之王》公众号内容修改为作者:Runsen,因为 w模式会清除原文件内容,所以小心使用。只要使用了w,就要一次性写完。
  追加写 a
  案例:将静夜思这首诗追加到 test.txt 文件中
  # mode=a 追加到文件的最后 
  with open('test.txt', 'a', encoding='utf-8') as fb: 
        fb.write('关注《Python之王》公众号\n')   
  with open('test.txt', 'a'encoding='utf-8') as fb: 
        fb.write('作者:Runsen\n')
  指针操作
  事物或资源都是以文件的形式存在,比如消息、共享内存、连接等,句柄可以理解为指向这些文件的指针。
  句柄(handle)是一个来自编译原理的术语,指的是一个句子中最先被规约的部分,所以带有一个「句」字。
  句柄的作用就是定位,两个APi还是tell和seek。
  tell返回文件对象在文件中的当前位置,seek将文件对象移动到指定的位置,传入的参数是offset ,表示移动的偏移量。
  下面通过示例对上述函数作进一步了解,如下所示:
  with open('test.txt', 'rb+') as f: 
      f.write(b'Runsen') 
      # 文件对象位置 
      print(f.tell()) 
      # 移动到文件的第四个字节 
      f.seek(3) 
      # 读取一个字节,文件对象向后移动一位 
      print(f.read(1)) 
      print(f.tell()) 
      # whence 为可选参数,值为 0 表示从文件开头起算(默认值)、值为 1 表示使用当前文件位置、值为 2 表示使用文件末尾作为参考点 
      # 移动到倒数第二个字节 
      f.seek(-2, 2) 
      print(f.tell()) 
      print(f.read(1)) 
       
  #输出如下 
  6 
  b's' 
  4 
  50 
  上下文管理
  我们会进行这样的操作:打开文件,读写,关闭文件。程序员经常会忘记关闭文件。上下文管理器可以在不需要文件的时候,自动关闭文件,使用with open即可。
  # with context manager 
  with open("new.txt", "w") as f: 
      print(f.closed) 
      f.write("Hello World!") 
  print(f.closed) 
   
  #输出如下 
  False 
  True 
  如何批量读取多个文件
  下面,批量读取某文件夹下的txt文件
  file_list = ['1.txt', '2.txt', '3.txt','4.txt'] 
  for path in file_list: 
      with open(path, encoding='utf-8') as f: 
          for line in f: 
              print(line) 
  下面将批量读取文件夹下的txt文件的内容,合并内容到一个新文件5.txt中,具体实现的代码如下。
  import os 
  #获取目标文件夹的路径 
  filedir = os.getcwd()+'\\'+'\\txt' 
  #获取当前文件夹中的文件名称列表 
  filenames = [] 
  for i in os.listdir(filedir): 
      if i.split(".")[-1] == 'txt': 
          filenames.append(i) 
  #打开当前目录下的5.txt文件,如果没有则创建 
  f = open('5.txt','w') 
  #先遍历文件名 
  for filename in filenames: 
      filepath = filedir+'\\'+filename 
      #遍历单个文件,读取行数 
      for line in open(filepath,encoding='utf-8'): 
          f.writelines(line) 
          f.write('\n') 
  #关闭文件 
  f.close()
  其实在Window中只需要cd 至目标文件夹,即你需要将所有想要合并的txt文件添加至目标文件夹中,执行如下DOS命令 type *.txt > C:\目标路径\合并后的文件名.txt
  练习
  题目:创建文件data.txt,文件共100000行,每行存放一个1~100之间的整数,题目来源:牛客
  import random 
   
  f = open(‘data.txt’,‘w+’) 
  for i in range(100000): 
    f.write(str(random.randint(1,100)) + ‘\n’) 
    f.seek(0) 
    print(f.read()) 
    f.close() 
  题目:生成100个MAC地址并写入文件中,MAC地址前6位(16进制)为01-AF-3B,题目来源:牛客
  import random 
  import string 
   
  def create_mac(): 
    MAC='01-AF-3B' 
    hex_num =string.hexdigits #0123456789abcdefABCDEF 
    for i in range(3): 
      n = random.sample(hex_num,2) 
      sn = '-' + ''.join(n).upper() 
      MAC += sn 
    return MAC 
   
  def main(): 
    with open('mac.txt','w') as f: 
      for i in range(100): 
        mac = create_mac() 
        print(mac) 
        f.write(mac+'\n') 
   
  main() 


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