I/O操作
I/O(Input/Output),即输入/输出。
通常程序在运行过程中，程序的中间结果和参数往往保存在内存在中，这样可以大大提高运算速度，缓解CPU于与读/写速度的不平衡造成的系统效率低下的问题。
Python的标准输入/输出为：sys.stdin sys.stdout
文件
文件一般分为两种：
- 二进制文件
- ASCII(纯文本文件)
文件一般是指以文件名标识的，存储在外部介质上的一组相关数据的有序集合。
- 文件是操作系统和用户进行数据管理的单位。
- 文件一般存储在外部介质上，在使用时将文件调入内存。
- 文件只是连续的字节序列。数据的传输通常使用“字节流”模式。
读取文件
open()返回一个文件对象，对该文件进行后继相关的操作都要用到它。
open函数提供了初始化I/O操作通用接口。
格式：
file_object=open(file_name,access_mode='r',buffering==-1)
参数简介：
- file_name(作为唯一的强制参数)是包含要打开的文件的字符串，它可以是绝对路径或相对路径。
- access_mode代表文件打开的模式。(是字符串的形式)
- buffering用于指示访问文件所采用的缓冲方式。如果buffering的值被设为0，就不会有寄存。如果buffering的值取1，访问文件时会寄存行。如果将buffering的值设为大于1的整数，表明了这就是的寄存区的缓冲大小。如果取负值，寄存区的缓冲大小则为系统默认。
文件模式：
| 模式 | 描述 |
|---|---|
| r | 以只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。这是默认模式。 |
| w | 打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件。 |
| a | 打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。 |
| b | 二进制模式(可添加到其他模式中使用) |
+ |
读/写模式(可添加到其他模式中使用) |
组合形式：
| 模式 | 描述 |
|---|---|
rb |
以二进制格式打开一个文件用于只读。文件指针将会放在文件的开头。这是默认模式。 |
r+ |
打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。 |
rb+ |
以二进制格式打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。 |
wb |
以二进制格式打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件。 |
w+ |
打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件。 |
wb+ |
以二进制格式打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件。 |
ab |
以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。 |
a+ |
打开一个文件用于读写。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。文件打开时会是追加模式。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。 |
ab+ |
以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。 |
test_file=open('C:/Users/xiner/学习/test.txt')
text=test_file.read()
print(text)
啊飒飒
sddds
s打广告
文件方法
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| file.close() | 关闭文件。关闭后文件不能再进行读写操作。 |
| file.flush() | 刷新文件内部缓冲，直接把内部缓冲区的数据立刻写入文件, 而不是被动的等待输出缓冲区写入。 |
| file.fileno() | 返回一个整型的文件描述符(file descriptor FD 整型), 可以用在如os模块的read方法等一些底层操作上。 |
| file.isatty() | 如果文件连接到一个终端设备返回 True，否则返回 False。 |
| file.next() | 返回文件下一行。 |
| file.read([size]) | 从文件读取指定的字节数，如果未给定或为负则读取所有。 |
| file.readline([size]) | 读取整行，包括 " " 字符。 |
| file.readlines([sizehint]) | 读取所有行并返回列表，若给定sizeint>0，返回总和大约为sizeint字节的行, 实际读取值可能比sizhint较大, 因为需要填充缓冲区。 |
| file.seek(offset[, whence]) | 设置文件当前位置 |
| file.tell() | 返回文件当前位置。 |
| file.truncate([size]) | 截取文件，截取的字节通过size指定，默认为当前文件位置。 |
| file.write(str) | 将字符串写入文件，没有返回值。 |
| file.writelines(sequence) | 向文件写入一个序列字符串列表，如果需要换行则要自己加入每行的换行符。 |
test_file1=open('C:/Users/xiner/学习/myfile.txt','w') #写入新的文件
test_file1.write('This is my test file')
test_file1.close()
test_file1=open('C:/Users/xiner/学习/myfile.txt')
text1=test_file1.read()
text1
'This is my test file'
# stdin.py
print('hello world!')
user=input('Please enter your name:')
print('Hi,%s!'%user)
hello world!
Please enter your name:T
Hi,T!
%pwd # 文件目录
'C:\Users\xiner\学习'
#打开文件
fo=open('foo.txt','wb')
print('Name of the file:',fo.name)
# 关闭文件
fo.close()
Name of the file: foo.txt
# 上下文管理模式
with open('pi_dights.txt') as file_object:
print(file_object.read())
3.1415926535
8979311599
7963468544
0x1A0x1A
处理二进制文件
ASCII可以使用任何文字处理程序阅读，且其编码是基于字符定长的，译码相对容易些；
而二进制文件编码是不定长的，灵活利用率高，译码要难些。
- 使用'r'时若碰到'0x1A',就会视为文件结束，即EOF；但是使用'rb'则不会存至在此问题。
python使用struct模块来处理二进制数据
pack(fmt,v1,v1,...)：
按照给定的格式(fmt),把数据封装成字符串(类似于C结构体的字节流)
unpack(fmt,string)：
按照给定的格式(fmt)解析字节流string，返回解析出来的tuplecalcsize(fmt)：
计算给定的格式(fmt)占用多少字节的内存
import struct
a=20
b=400
st=struct.pack('ii',a,b) #转换成字节流，虽然还是字符串，但是可以在网络上传输
print(len(st))
print(st)
print(repr(st))
8
b'x14x00x00x00x90x01x00x00'
b'x14x00x00x00x90x01x00x00'
import struct
a = b'hello'
b = b'world!'
c = 2
d = 45.123
t = struct.pack('5s6sif',a,b,c,d)
s = struct.unpack('5s6sif',t)
print(t)
print(s)
b'helloworld!x00x02x00x00x00xf4}4B'
(b'hello', b'world!', 2, 45.12300109863281)
struct中支持的格式如下表：
| Format | C Type | Python | 字节数 |
|---|---|---|---|
| x | pad byte | no value | 1 |
| c | char | string of length 1 | 1 |
| b | signed char | integer | 1 |
| B | unsigned char | integer | 1 |
? |
_Bool |
bool | 1 |
| h | short | integer | 2 |
| H | unsigned short | integer | 2 |
| i | int | integer | 4 |
| I | unsigned int | integer or long | 4 |
| l | long | integer | 4 |
| L | unsigned long | long | 4 |
| q | long long | long | 8 |
| Q | unsigned long long | long | 8 |
| f | float | float | 4 |
| d | double | float | 8 |
| s | char[] | string | 1 |
| p | char[] | string | 1 |
- 注1.q和Q只在机器支持64位操作时有意思
- 注2.每个格式前可以有一个数字，表示个数
- 注3.s格式表示一定长度的字符串，4s表示长度为4的字符串，但是p表示的是pascal字符串
- 注4.P用来转换一个指针，其长度和机器字长相关
- 注5.最后一个可以用来表示指针类型的，占4个字节
为了同c中的结构体交换数据，还要考虑有的c或c++编译器使用了字节对齐，通常是以4个字节为单位的32位系统，故而struct根据本地机器字节顺序转换.可以用格式中的第一个字符来改变对齐方式.定义如下：
| Character | Byte order | Size and alignment |
|---|---|---|
@ |
native | native 凑够4个字节 |
= |
native | standard 按原字节数 |
< |
little-endian | standard 按原字节数 |
> |
big-endian | standard 按原字节数 |
! |
network (= big-endian) | standard 按原字节数 |
使用方法是放在fmt的第一个位置，就像'@5s6sif'
import struct
#native byteorder
buffer=struct.pack('ihb',1,2,3) #将二进制数据分装成字符串
print(repr(buffer))
print(struct.unpack('ihb',buffer)) #将字符串反解析成数据
# data from a sequence,network byteorder
data=[1,2,3]
buffer=struct.pack('!ihb',*data) #将数据按照大端格式转换
print(repr(buffer))
print(struct.unpack('!ihb',buffer))
b'x01x00x00x00x02x00x03'
(1, 2, 3)
b'x00x00x00x01x00x02x03'
(1, 2, 3)
def add_some_text():
f=open(r'C:UsersxinerAnacondaProjects','a')
f.write('Here is some text!')
f.close()
os模块