python-文件操作,文件指针,buffering:缓冲区,编码描述符及其读写,以及上下文管理.一站式详解

冯诺依曼体系架构

一般说IO操作,指的是文件IO,如果指的是网络IO,都会直接说网络IO

文件IO常用操作

文件操作无非就是读和写

open 打开

read 读取
write 写入
close 关闭
readline 行读取
readlines 多行读取
seek 文件指针操作
tell 指针位置

打开操作

f = open("test") # 返回的是文件对象 file object
print(f.read())
f.close() # 用完就关闭

open的参数

file:
打开或者要创建的文件名.如果不指定,默认是当前路径
mode模式:

r模式

f = open("test","r") # 只读
f.read()
f.write("abc") # 抛出错误
f.close()

w模式:没有文件-进行创建;有文件-进行覆盖

f = open("test","w") # 只写 
f.write("abc")
f.close()

x模式:有文件-直接抛异常;没有文件-创建,只写打开

f = open("test2","x")

运行结果

a模式:有文件-只写打开,进行追加;没有文件-创建

f = open("test","a")
f.write("abc")

rb模式:只读二进制

f = open("test","rb")
print(f.read())
f.close()

运行结果

wb模式-只写二进制

f = open("test","wb")
f.write("啊".encode(encoding="gbk")) # 把中文转化bytes用encode()
f.close()

- r+/w+增加缺失能力

f = open("test1","r+")

运行结果

可以观察到,r+增加缺失能力,但是没有改变r的特性,r的特性是要求文件必须存在,才能打开成功.

文件指针,指向当前字节位置

mode = r,指针起始在0
mode = a,指针起始在末尾

f.tell()显示指针当前位置
f.seek(offset[,whence])移动文件指针位置.offest偏移多少字节,whence从哪里开始

seek偏移的是字符还是字节?

seek偏移的是字节

文本模式下

whence 0 缺失值,表示从头开始,正数
whence 1 表示从当前位置,offset只能用0
whence 2 表示从末尾,offset只能用0

二进制模式下

whence 0 缺失值,表示从头开始,offset正数
whence 1 表示从当前位置,offset可正可负
whence 2 表示从末尾,offset可正可负
注意:
向后seek可以越界,越界返回空字符;但是向前seek不能越界,否则抛异常

f = open("test","rb+")
f.write(b"addffg")
f.seek(50) # 向后
f.read() # 返回''空
f.seek(-20,2) # 向前
f.read() # OSError

buffering:缓存区

简介

缓冲区是一个内存空间,一般是使用一个FIFO队列(先进先出),到缓冲区满了或者到阀值了,数据会被flush到磁盘上.

缓冲和缓存的区别?

缓冲数据结构:

是一个列表或者是队列

缓存数据结构:

是一个字典

缓冲的目的是:

一堆数据排个队放哪暂存数据,减缓数据进入磁盘的速度.

缓存的目的是:

暂时性存储数据(掉电即失),使用字典数据结构为了最快速度的找到自己存储的内容,帮助硬件更快的运行

open()方法的buffering参数设置

• -1缺省buffer大小:默认是8192个字节,8192/1024 = 8k
• 0只在二进制模式使用,表示关buffer,文本下不支持
• 1只在文本模式使用,表示行缓冲.意思就是见到换行符就flush
  在二进制下表示就1个字节
• 大于1:二进制下,表示指定大小,文本下指定大小还依旧表示为默认值
• flush()将缓冲区数据写入磁盘
• close()关闭前会调用flush()

为方便记忆以上总结为:
文本就默认,二进制可以指定大小.一般情况下默认是个比较好的选择,除非你明确知道你在做什么,否则不调整他

参数编码描述符encoding

encoding:编码,仅文本模式使用

Npne表示使用缺省编码,依赖操作系统

其他参数

errors

不设置,直接默认

newline

一般不设定

系统分隔符os.linesep -->\r\n回车换行
\n换行
\r回车
当写时,None表示所有的"\n换行"都会被替换成为->\r\n回车换行,当遇见\r时候就不进行替换

read

read(size=-1)
size表示读取的多少个字符或字节;负数或者None表示读取到结尾

行读取

readline(size=-1)

一行行读取文件内容.size设置一次能读取行内几个字符或字节

readlines()

读取所有行的列表.

注意事项

行读取内容以后基本不推荐使用,直接使用,以下方式:

f = open("file","r+") # 返回一个可迭代对象
for line in f:print(line)  #file文件内容,一行行打印出来f.close()

write写入

write(s),把字符串s写入到文件中并返回字符的个数
writelines(lines),将字符串列表写入文件

close

释放文件对象,flus并关闭文件对象

其他(返回类型都是布尔值)

f.seekable()是否可seek
f.radable()是否可读
f.writable()是否可写
closed是否已经关闭

上下文管理

引子

当出现上述问题时我们怎么解决那??

为了解决上述问题这里就需要使用"上下文管理"格式:

with open(“test”) as f:
f.read()

使用上下注意事项:

1.上下文管理的语句块并不会开启新的作用域
2.with语句块执行完的时候,会自动关闭文件对象

上下文管理内部实现的内部原理源码详解

练习:指定一个源文件,事项copy到目录

def copyFile(src,dst):with open(src) as f1:with open(dst,"w+") as f2:f2.write(f1.read())
copyFile("file","file2")         

练习:有一个文件,对其进行单词统计,不区分大小写,计算单词重复最多的10个单词