python day03_ 文件处理

一、文件操作的基本流程

计算机操作文件的过程

#1. 打开文件，得到文件句柄并赋值给一个变量
#2. 通过句柄对文件进行操作
#3. 关闭文件

1.文件的打开过程

# f被程序持有，文件被操作系统持有
f = open('file.txt', 'r', encoding='utf-8')  # r读文件，文件一定要提前存在

#2. 通过句柄对文件进行操作
data=f.read()

#3. 关闭文件
f.close()

f=open('file.txt','r')的过程分析：
#1、由应用程序向操作系统发起系统调用open(...)
#2、操作系统打开该文件，并返回一个文件句柄给应用程序
#3、应用程序将文件句柄赋值给变量f

2.操作文件方法

# 操作文件
# data = f.read()  # 读所有内容
# print(data)

# data = f.read(2)  # 读指定字节数或字符数
# print(data)
# d1 = f.read(1)  # 在当前位置接着再读1个字节或字符
# print(d1)

# line = f.readline()  # 读取一行
# print(line)

# lines = f.readlines()  # 按行，将所有行一次一次读出到list中
# print(lines)

# 关闭文件
# f.close()  # 操作系统对文件的持有权一定要在文件操作完毕后释放w = open(r'file.txt', 'w', encoding='utf-8')

w.write('123\n')
w.flush()  # 数据量过大时，可以手动将内存中的数据刷新到硬盘中
w.write('456\n')
w.writelines(['000\n', '111\n', '222\n'])

# 是否可读可写
print(w.readable())
print(w.writable())

w.close()

# 文件的遍历：

# 最常用读写
with open('source', 'r', encoding='utf-8') as f1, open('target', 'w', encoding='utf-8') as f2:
for line in f1:
f2.write(line)

#掌握
f.read() #读取所有内容,光标移动到文件末尾
f.readline() #读取一行内容,光标移动到第二行首部
f.readlines() #读取每一行内容,存放于列表中

f.write('1111\n222\n') #针对文本模式的写,需要自己写换行符
f.write('1111\n222\n'.encode('utf-8')) #针对b模式的写,需要自己写换行符
f.writelines(['333\n','444\n']) #文件模式
f.writelines([bytes('333\n',encoding='utf-8'),'444\n'.encode('utf-8')]) #b模式

#了解
f.readable() #文件是否可读
f.writable() #文件是否可读
f.closed #文件是否关闭
f.encoding #如果文件打开模式为b,则没有该属性
f.flush() #立刻将文件内容从内存刷到硬盘
f.name

二、文件的操作模式

主模式：
r:  文件必须存在的读
w:  文件无需存在的写，无创建，有清空再写
a:  文件无需存在的写，无创建，有在文件最后追加写

从模式：
t:  按文本字符操作数据（默认模式）
b:  按文本字节操作数据
+:  可读可写

了解：
x：新建文件写，如果文件已存在，抛异常

#1. 打开文件的模式有(默认为文本模式)：
r ，只读模式【默认模式，文件必须存在，不存在则抛出异常】
w，只写模式【不可读；不存在则创建；存在则清空内容】
a， 之追加写模式【不可读；不存在则创建；存在则只追加内容】

#2. 对于非文本文件，我们只能使用b模式，"b"表示以字节的方式操作（而所有文件也都是以字节的形式存储的，使用这种模式无需考虑文本文件的字符编码、图片文件的jgp格式、视频文件的avi格式）
rb 
wb
ab
注：以b方式打开时，读取到的内容是字节类型，写入时也需要提供字节类型，不能指定编码

#3. 了解部分
"+" 表示可以同时读写某个文件
r+， 读写【可读，可写】
w+，写读【可读，可写】
a+， 写读【可读，可写】

3.with...open..语法

# with open语法
with open('file.txt', 'x', encoding='utf-8') as f:  # 不需要明文书写f.close()
    # data = f.read()
    # print(data)
    print(f.readable())
    print(f.writable())

# 追加模式
with open('file.txt', 'a', encoding='utf-8') as f:
    f.write('123\n')
    print(123)
    print(123)
    f.write('456\n')
    f.flush()
    f.write('789\n')

4. 字节方式操作文件

"""
你好
好的
123
"""
# 注：b操作模式下不需要指定encoding，
# 原因，因为b可以对所有类型数据进行操作，包含文本/视频/音频等各种文件
# 而utf-8只是文本文件的编码方式
# 数据在硬盘中本就以二进制进行存储的，所有b默认操作就是对数据从硬盘到内存的拷贝
with open('file.txt', 'rb') as f:
    data = f.read()
    print(data)
    # 但如果数据要展现给用户，文本文件就要涉及解码，其他文件需要通过专业工具打开
    print(data.decode('utf-8'))

with open('file.txt', 'ab') as f:
    f.write(b'\n\xe5\x91\xb5\xe5\x91\xb5')

# r+: 从头开始写， a+：从尾开始写， w+：清空写
with open('file.txt', 'rb+') as f:
    print(f.readable())
    print(f.writable())
    # print(f.read())
    f.write(b'999')

5.游标操作

'''
123
你好
456
'''
with open('file.txt', 'w', encoding='utf-8') as f:
    f.write('123\n你好\n456\n')

# 大前提: 游标操作一定要在b模式下进行操作，因为游标一定按字节进行偏移
# seek(偏移量, 操作位置)
#  操作位置：0,从头开始 1,从当前位置开始 2,从最后开始
with open('file.txt', 'rt', encoding='utf-8') as f:
    d1 = f.read(7)
    print(d1)
    f.seek(1, 0)
    d2 = f.read(1)
    print(d2)
# seek()在操作位置为0时，可以兼容t模式，但任然按字节进行偏移

with open('file.txt', 'rb') as f:
    d1 = f.read(14)
    print(d1)
    # f.seek(1, 1)  # 在当前位置往后偏移1个字节
    # f.seek(-1, 1)  # 在当前位置往前偏移1个字节
    f.seek(-3, 2)  # 将鼠标移至到文件末尾，往前偏移3个字节
    d2 = f.read(1)
    print(d2)

6.文件的修改

# 文件的修改
"""change.txt
name:Owen|age:16|gender:God
"""
# rb+:在当前位置进行覆盖书写
with open('change.txt', 'rb+') as f:
    f.seek(14, 0)
    print(f.read(2)) # 16
    f.seek(-2, 1)
    f.write(b'16')

# ab+:可以操作游标，但只对读起作用，写任然是最后追加
with open('change.txt', 'ab+') as f:
    f.seek(14, 0)
    print(f.read(2))
    f.seek(-2, 1)
    print(f.read(2))
    f.write(b'18')

with open('change.txt', 'rb+') as f:
    data = f.read()
    newData = data.decode('utf-8').replace('16', '016')
    f.seek(0, 0)
    f.write(newData.encode('utf-8'))

7.复制文件

# 复制文件
with open('old.txt', 'r', encoding='utf-8') as f1, open('new.txt', 'w', encoding='utf-8') as f2:
    # 文件的循环
    for line in f1:  # 对可读文件对象直接遍历循环，得到的是一行行内容
        print(line)
        f2.write(line)

import os
with open('001.png', 'rb') as f1, open('002.png', 'wb') as f2:
    for line in f1:
        f2.write(line)
# 按指定路径将文件删除
os.remove(r'D:\python周末四期\day03\代码\001.png')

练习一

# 练习，利用b模式，编写一个cp工具，要求如下：
　　1. 既可以拷贝文本又可以拷贝视频，图片等文件
　　2. 用户一旦参数错误，打印命令的正确使用方法，如usage: cp source_file target_file
#　　提示：可以用import sys，然后用sys.argv获取脚本后面跟的参数

import sys
if len(sys.argv) != 3:
    print('usage: cp source_file target_file')
    sys.exit()

source_file,target_file=sys.argv[1],sys.argv[2]
with open(source_file,'rb') as read_f,open(target_file,'wb') as write_f:
    for line in read_f:
        write_f.write(line)

练习二：

#. 文件a.txt内容：每一行内容分别为商品名字，价钱，个数，求出本次购物花费的总钱数
apple 10 3
tesla 100000 1
mac 3000 2
lenovo 30000 3
chicken 10 3

作业：

# 作业一：
# 读取⽂文件内容，分析出所有的账号及对应的密码
# ⽂文件内容：owen:123456|egon:123qwe|liuxx:000000
# 结果：
{
'owen': '123456',
'egon': '123qwe',
'liuxx': '000000'
}
# 分析：将⽂文件内容读出，然后按|拆分出 账号:密码 格式的⼦子字符串串，再按:拆分成 账号及密码，存放到字典中

#作业二：
# 完成登录注册系统(从空文件开始做)
# 需求分析：
'''
1.可以循环登录注册，输入1代表选择登录功能，输入2代表注册功能，输入0代表退出，其他输入代表输入有误，重输
2.用户的账号密码信息存放在usr.txt⽂文件中，保证用户注册成功后，重启系统，用户信息仍然保存
3.登录在账号验证通过才输入密码验证登录，账号验证三次失败自动进入注册功能，登录三次验证失败自动退出系统
4.第一次注册，文件写入 账号:密码 信息，再次注册追加写入 |账号:密码 信息

# 作业一
with open('file3.txt','r',encoding='utf-8') as f:
    dic = []
    for line in f:
        line = line.replace('|',' ')
        # print(line)
        for i in line.split():
            i = i.split(':')
            dic.append(i)
            # print(dic)
db_user = dict(dic)
print(db_user)

# 作业二
#读取文件，获取账号密码
with open('usr.txt','r',encoding='utf-8') as f:
    dic = []
    for line in f:
        line = line.replace('|',' ')
        # print(line)
        for i in line.split():
            i = i.split(':')
            dic.append(i)
            # print(dic)
db_user = dict(dic)

tag = True
while tag:
    print("1-->登录   2-->注册  0-->退出")
    choice = ['0','1','2']
    cmd = input("请选择功能：")
    if not cmd or cmd not in choice: continue
    if cmd == '1': #功能判断
        count = 0
        while count < 3:
            username = input("请输入账号:").strip()
            if not username or username not in db_user.keys():  # 判断账号是否存在
                # print("账号不存在，是否注册")
                continue
            password = input("请输入密码:").strip()
            if password == db_user[username]: #账号密码匹配，登录成功
                print("登录成功")
            else:
                print("账号密码错误")
                count += 1
        break
    elif cmd == '2':
        re_name = input("请输入账号：").strip()
        # 账号不存在继续输入密码
        if re_name not in db_user.keys():
            while True:
                re_pass1 = input("请输入密码：")
                re_pass2 = input("请再次输入密码：")
                if re_pass1 == re_pass2:  #2次密码正确写入账号密码文件
                    with open('usr.txt','a',encoding='utf-8') as fl:
                        fl.write('|'+ re_name + ':' + re_pass2)
                    print("注册成功")
                    break
                else:
                    print("2次输入的密码不一致，请重新输入")
        else:
            print("账号已存在")
    elif cmd == '0':
        break

练习三

# 简单秒传案例
mk = b""
# 计算得到秒传依据
with open('002.png', 'rb') as f:
    data = f.read()
    # print(data)
    length = len(data)
    print(length)
    # 设置秒传算法：1.截取的部分字节，2.加密字节的算法

    # 1.从头开始读10个字节，中间读10个字节，末尾读10个字节
    # 2.将所有数据进行拼接
    f.seek(0, 0)
    d1 = f.read(10)
    f.seek(length // 2, 0)
    d2 = f.read(10)
    f.seek(-10, 2)
    d3 = f.read(10)
    mk = d1 + d2 + d3

print(mk)

# 实现秒传
with open('200.png', 'rb') as f:
    new_mk = b''
    f.seek(0, 0)
    new_mk += f.read(10)
    f.seek(length // 2, 0)
    new_mk += f.read(10)
    f.seek(-10, 2)
    new_mk += f.read(10)
    if new_mk == mk:
        print('秒传')
    else:
        print('调用上传方法，进行龟速上传')

# with open('200.png', 'rb+') as f:
#     f.seek(-7, 2)
#     f.write(b'12')