Python-基础06-文件操作

• 文件操作

-曾老湿, 江湖人称曾老大。

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-多年互联网运维工作经验，曾负责过大规模集群架构自动化运维管理工作。 -擅长Web集群架构与自动化运维，曾负责国内某大型金融公司运维工作。 -devops项目经理兼DBA。 -开发过一套自动化运维平台（功能如下）： 1)整合了各个公有云API，自主创建云主机。 2)ELK自动化收集日志功能。 3)Saltstack自动化运维统一配置管理工具。 4)Git、Jenkins自动化代码上线及自动化测试平台。 5)堡垒机，连接Linux、Windows平台及日志审计。 6)SQL执行及审批流程。 7)慢查询日志分析web界面。

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文件操作

介绍

计算机系统分为：计算机硬件，操作系统，应用程序三部分。

我们用python或其他语言编写的应用程序若想要把数据永久保存下来，必须要保存于硬盘中，这就涉及到应用程序要操作硬件，众所周知，应用程序是无法直接操作硬件的，这就用到了操作系统。操作系统把复杂的硬件操作封装成简单的接口给用户/应用程序使用，其中文件就是操作系统提供给应用程序来操作硬盘虚拟概念，用户或应用程序通过操作文件，可以将自己的数据永久保存下来。

有了文件的概念，我们无需再去考虑操作硬盘的细节，只需要关注操作文件的流程：

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#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

python操作文件

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#windows
f=open(r'D:pythona.txt',encoding='UTF-8')
print(f.read())
f.close()

#linux一定要在程序结束前，关闭打开的文件
f=open(r'/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/a.txt',encoding='UTF-8')
print(f.read())
f.close()

#上下文管理
with open(r'/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/a.txt',encoding='UTF-8') as f:
    print(f.read())

#打开多个文件，并自动close
with open(r'/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/a.txt',encoding='UTF-8') as f,
        open(r'/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/b.txt',encoding='UTF-8') as f1:
    print(f.read())
    print(f1.read())



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对文件的详细操作

文件的打开模式： 1.r：只读模式(默认) 2.w：只写模式 3.a：只追加写模式

控制读写文件单位的方式 1.t：文本模式（默认） 优点：操作系统会将硬盘中二进制数字解码成unicode然后返回 强调：只针对文本文件有效

2.b：二进制模式 优点：通用模式，不仅可以操作图片视频，还可以操作文本模式

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with open(r'/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/a.txt',mode='r',encoding='UTF-8') as f:
    print(f.read())

with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/1.png',mode='rb') as f:
    print(f.read())

with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/a.txt',mode='rb') as f:
    data=f.read()
    print(data.decode('utf-8'))

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#r模式
#1.当文件不存在时会报错
#2.当文件存在时，文件指针指向文件的开头
with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
    res=f.read()
    print('1====>',res)
    res2=f.read()
    print('2====>',res2)
#判断是否可读
with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
    print(f.readable())

#判断是否可写
with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
    print(f.writable())

#readline,读取一行内容
with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
    print(f.readline())
    
#每一行都读出来
with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
    for line in f:
        print(line)

#每一行内容放入列表
l=[]
with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
    for line in f:
        l.append(line)
    print(l)
#自带方法，搞定每一行内容放入列表
with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
    print(f.readlines())

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#w模式
#1.当文件存在时,清空文件内容，文件指针跑到文件的开头
#2.当文件不存在时,新建一个空文档
with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/a.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
    pass

with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/b.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
    pass

#判断可读，可写
with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/b.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
    print(f.readable())
    print(f.writable())

#写入内容
with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/b.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
    f.write('哈哈哈')
    f.write('你瞅啥')
    f.write('瞅你咋地')

#换行写入
with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/b.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
    f.write('哈哈哈n')
    f.write('你瞅啥n')
    f.write('瞅你咋地n')

#如果换成b模式...
with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/b.txt',mode='wb',encoding='utf-8') as f:
    f.write('哈哈哈n')
    f.write('你瞅啥n')
    f.write('瞅你咋地')

with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/b.txt',mode='wb') as f:
    f.write('哈哈哈'.encode('utf-8'))


#换行符，这个概念是跨平台的。最早来自于打印机。
#r跳到行首，n换行，简化====》以前存储太贵了。
#老的mac系统，都是r做换行符，linux系统统一用n，Windows系统：rn

#writelines
info=['zls','oldboy','bgx']

with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/b.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
    f.writelines(info)

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#a模式
#1.当文件不存在时：新建一个空文件，文件指针跑到文件末尾
#2.当文件存在时：文件指针跑到文件末尾

with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/c.txt',mode='at',encoding='utf-8') as f:
    pass
    

with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/b.txt',mode='at',encoding='utf-8') as f:
    pass

#判断可读可写
with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/b.txt',mode='at',encoding='utf-8') as f:
    print(f.readable())
    print(f.writable())

#验证写入
with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/b.txt',mode='at',encoding='utf-8') as f:
    f.write('nzls')

#w与a的区别
#在文件打开不关闭的情况下，连续写入，下一次写入一定是基于上一次写入指针的位置而继续的
with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/b.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
    f.write('bgx1n')
    f.write('bgx2n')
    f.write('bgx3n')

with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/b.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
    f.write('bgx4n')
    
#a模式每次都是在末尾接着去写，不会覆盖源文件
with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/b.txt',mode='at',encoding='utf-8') as f:
    f.write('bgx4n')
    f.write('bgx5n')
    f.write('bgx6n')
with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/b.txt',mode='at',encoding='utf-8') as f:
    f.write('bgx7n')
    f.write('bgx8n')
    f.write('bgx9n')

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可读可写模式

在开发过程中，一般都是纯净模式，要么只读，要么只写，要么只追加写，几乎不会用到可读可写模式。

r ：可读可写 w ：可读可写 a ：可读可写

他们的原理都没有变，只不过是在原来基础上，附加一个原来没有的模式。

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#验证是否可写，但是这样往里写数据，不会像你想象那样写入
with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/b.txt',mode='r t',encoding='utf-8') as f:
    print(f.writable())

with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/b.txt',mode='r t',encoding='utf-8') as f:
    msg=f.readline()
    print(msg)
    f.write('zlsn')


#验证是否可读，但是如果这么操作...啧啧啧，文件空了
with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/b.txt',mode='w t',encoding='utf-8') as f:
    print(f.readable())

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控制文件内指针的移动



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#read指定参数
with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
    msg=f.read(1)
    print(msg)



文件内指针移动，只有t模式下的read(n)比较特殊，n代表的是字符的个数，其余，都是以字节为单位。

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#b模式下 如何把 第一个字，读出来？？？？
with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/a.txt',mode='rb') as f:
    msg=f.read(1)
    print(msg)



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#f.seek(offset,whence)有两个参数
#offset：代表指针移动的字节数
#whence：参照位置
#       0:参照文件开头（默认）,特殊：在t和b模式都可以使用
#       1:参照当前所在位置，必须在b模式下使用
#       2:参照文件结尾，必须在b模式下使用

#读取‘好’这个字
with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
    f.seek(3,0)
    print(f.read(1))

with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
    f.seek(1)
    print(f.tell())

with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/a.txt',mode='rb') as f:
    f.read(3)
    print(f.tell())

with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/a.txt',mode='rb') as f:
    f.seek(0,2)
    print(f.tell())

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实现tail -f功能

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#写日志
import time
t=time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')

with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/a.txt',mode='a') as f:
    f.write('%s oldboy给zls转账了1个亿n' %t)
    
#读取
with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/a.txt',mode='rb') as f:
    f.seek(0, 2)
    while True:
        line=f.readline()
        if len(line) == 0:
            continue
        else:
            print(line.decode('utf-8'),end='')

#改进
with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/a.txt',mode='rb') as f:
    f.seek(0, 2)
    while True:
        line=f.readline()
        if len(line) != 0:
            print(line.decode('utf-8'),end='')

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截断文件

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with open('/Users/driverzeng/PycharmProjects/untitled1/a.txt',mode='r t',encoding='utf-8') as f:
    f.truncate(6)

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修改文件的两种方式

先创建一个文件，d.txt 论颜值zls秒杀一切，论才华更是无人能敌



需求，在zls后面加上在老男孩

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#如果硬盘可以完成修改，执行下面内容，就会发生指针平移
with open('d.txt',mode='r t',encoding='utf8') as f:
    f.seek(12,0)
    f.write('在老男孩')

with open('d.txt',mode='r t',encoding='utf8') as f:
    f.seek(12,0)
    f.write('h')



为什么平时看到的文件可以修改？ 1.将文件内容全部加载到内存 2.在内存中修改 3.修改完之后，从内存保存到硬盘中，重新覆盖

修改以下文件内容：将bgx 都修改为 dsb（大帅比）

bgx is a dsb dsb is bgx bgx say bgx is a beautifull boy

方法一：

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#先读取文件
with open('d.txt',mode='rt',encoding='utf8') as f:
    all_msg=f.read()
print(all_msg)

#将数据读取并修改
with open('d.txt',mode='rt',encoding='utf8') as f:
    all_msg=f.read()

all_msg=all_msg.replace('bgx','dsb')
print(all_msg)


#写入文件
with open('d.txt',mode='rt',encoding='utf8') as f:
    all_msg=f.read()

all_msg=all_msg.replace('bgx','dsb')
print(all_msg)

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

#简化
with open('d.txt',mode='rt',encoding='utf8') as f:
    all_msg=f.read()

with open('d.txt',mode='wt',encoding='utf-8') as f:
    f.write(all_msg.replace('bgx','dsb')

#错误做法
with open('d.txt',mode='rt',encoding='utf8') as f1, 
        open('d.txt', mode='wt', encoding='utf-8') as f2:
    all_msg=f1.read()
    f2.write(all_msg.replace('bgx', 'dsb'))

总结： 优点：在文件修改的过程中，硬盘上始终是一份数据 缺点：首先要将内容全部都读取到内存，如果文件特别大...GG，不适用于大文件 word、notepad 这种文本编辑工具，就是这样工作的，先全部读取，然后再写入 所以，咱们在打开过大的word或者notepad 文件，就会出现卡的状态

方法二：

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#1.以读的方式，打开文件读入一行内容到内存，以写的方式打开一个临时文件
#2.从原文件中每读一行内容，修改完毕后，写入临时文件，知道源文件读取完毕
#3.删掉源文件，重命名

import os

with open('d.txt',mode='rt',encoding='utf8') as read_f, 
        open('d.txt.swap',mode='wt',encoding='utf-8') as write_f:
    for line in read_f:
        write_f.write(line.replace('bgx','dsb'))

os.remove('d.txt')
os.rename('d.txt.swap','d.txt')

总结： 优点：同一时刻在内存中只存在源文件的一行内容，不会占用太多内存 缺点：在硬盘上，在修改的过程中会有两份数据，会过多的占用硬盘

如果以后在开发过程中，需要开发一个文本编辑器，可以使用第一种方式。 如果以后在开发过程中，（程序）需要修改大文件，或者配置文件等，尽量使用第二种方式。

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