python学习之文件基本操作

1、文件与文件模式介绍

1.1 什么是文件

文件是操作系统提供给用户/应用程序操作硬盘的一种虚拟的概念/接口

一个完整的计算机系统包括3层结构：

​ 用户/应用程序(open())
​ 操作系统（文件）
​ 计算机硬件（硬盘）

1.2 为什么要用文件

用户/应用程序可以通过文件将数据永久保存在硬盘中
即操作文件就是操作硬盘

用户/应用程序直接操作的是文件，对文件进行的所有的操作，都是
在向操作系统发送系统调用，然后再由操作将其转换成具体的硬盘操作

1.3 如何用文件：open()

​ 控制文件读写内容的模式：t和b
​ 强调：t和b不能单独使用，必须跟r/w/a连用

​ t文本（默认的模式）
​ 1、读写都以str（unicode）为单位的
​ 2、文本文件
​ 3、必须指定encoding='utf-8'

​ b二进制/bytes

​ 控制文件读写操作的模式
​ r只读模式
​ w只写模式
​ a只追加写模式
​ +：r+、w+、a+

2、文件的基本操作

1）打开文件

windows路径分隔符问题

open('C:a.txt
bcd.txt')

解决方案一：推荐

open(r'C:a.txt
bcd.txt')

解决方案二：

open('C:/a.txt/nb/c/d.txt')

2）操作文件

操作文件即读/写文件，应用程序对文件的读写请求都是在向操作系统发送
系统调用，然后由操作系统控制硬盘把输入读入内存、或者写入硬盘

res=f.read()
print(type(res))
print(res)

3）关闭文件

f.close() # 回收操作系统资源
print(f)
f.read() # 变量f存在，但是不能再读了

del f     # 回收应用程序资源

3、with上下文管理

文件对象又称为文件句柄

with open('a.txt',mode='rt') as f1: # f1=open('a.txt',mode='rt')
    res=f1.read()
    print(res)

with open('a.txt',mode='rt') as f1,
        open('b.txt',mode='rt') as f2:
    res1=f1.read()
    res2=f2.read()
    print(res1)
    print(res2)

4、指定字符编码

强调：t和b不能单独使用，必须跟r/w/a连用

t文本（默认的模式）
1）读写都以str（unicode）为单位的
2）文本文件
3）必须指定encoding='utf-8'

没有指定encoding参数操作系统会使用自己默认的编码
linux系统默认utf-8
windows系统默认gbk

with open('c.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
    res=f.read() # t模式会将f.read()读出的结果解码成unicode
    print(res,type(res))

内存：utf-8格式的二进制-----解码-----》unicode
硬盘（c.txt内容：utf-8格式的二进制）

5、文件操作模式详解

以t模式为基础进行内存操作

5.1 r（默认的操作模式）：只读模式，当文件不存在时报错，当文件存在时文件指针跳到开始位置

with open('c.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
    print('第一次读'.center(50,'*'))
    res=f.read() # 把所有内容从硬盘读入内存
    print(res)

# with open('c.txt', mode='rt', encoding='utf-8') as f:

print('第二次读'.center(50,'*'))
res1=f.read()
print(res1)

=案例====

inp_username=input('your name>>: ').strip()
inp_password=input('your password>>: ').strip()

# 验证
with open('user.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
    for line in f:
        # print(line,end='') # egon:123

        username,password=line.strip().split(':')
        if inp_username == username and inp_password == password:
            print('login successfull')
            break
    else:
        print('账号或密码错误')

应用程序》文件
应用程序》数据库管理软件=====》文件

5.2 w：只写模式，当文件不存在时会创建空文件，当文件存在会清空文件，指针位于开始位置

with open('d.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
    f.read() # 报错，不可读
    f.write('擦勒
')

强调1：
在以w模式打开文件没有关闭的情况下，连续写入，新的内容总是跟在旧的之后

with open('d.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
    f.write('擦勒1
')
    f.write('擦勒2
')
    f.write('擦勒3
')

强调2：
如果重新以w模式打开文件，则会清空文件内容

with open('d.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
    f.write('擦勒1
')
with open('d.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
    f.write('擦勒2
')
with open('d.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
    f.write('擦勒3
')

案例：w模式用来创建全新的文件
文件文件的copy工具

src_file=input('源文件路径>>: ').strip()
dst_file=input('源文件路径>>: ').strip()
with open(r'{}'.format(src_file),mode='rt',encoding='utf-8') as f1,
    open(r'{}'.format(dst_file),mode='wt',encoding='utf-8') as f2:
    res=f1.read()
    f2.write(res)

5.3 a：只追加写，在文件不存在时会创建空文档，在文件存在时文件指针会直接调到末尾

with open('e.txt',mode='at',encoding='utf-8') as f:
    # f.read() # 报错，不能读
    f.write('擦嘞1
')
    f.write('擦嘞2
')
    f.write('擦嘞3
')

强调 w 模式与 a 模式的异同：
1 相同点：在打开的文件不关闭的情况下，连续的写入，新写的内容总会跟在前写的内容之后
2 不同点：以 a 模式重新打开文件，不会清空原文件内容，会将文件指针直接移动到文件末尾，新写的内容永远写在最后

案例：a模式用来在原有的文件内存的基础之上写入新的内容，比如记录日志、注册
注册功能

name=input('your name>>: ')
pwd=input('your name>>: ')
with open('db.txt',mode='at',encoding='utf-8') as f:
    f.write('{}:{}
'.format(name,pwd))

了解：+不能单独使用，必须配合r、w、a

with open('g.txt',mode='rt+',encoding='utf-8') as f:
    # print(f.read())
    f.write('中国')

with open('g.txt',mode='w+t',encoding='utf-8') as f:
    f.write('111
')
    f.write('222
')
    f.write('333
')
    print('====>',f.read())
    
with open('g.txt',mode='a+t',encoding='utf-8') as f:
    print(f.read())

f.write('444
')
f.write('5555
')
print(f.read())