Skr-Eric的Python课堂（十八）——Python的字节串/字节数组和文件

本文主要是介绍Skr-Eric的Python课堂（十八）——Python的字节串/字节数组和文件，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

序列的种类:

字符串 str

列表 list

元组 tuple

字节串 bytes

字节数组 bytearray

字节串和字节数组

字节串(也叫字节序列) bytes

作用:

存储以字节为单位的数据

字节串是不可变的字节序列

字节:

字节是0~255之间的整数，字节是数据传输和数据存储的基本单位

(例如：中国移动的流量...,文件大小等)

创建空字节串的字面值

b''

b""

b""""""

b''''''

创建非空的字节串的字面值

b'ABCD'

b"ABCD"

b'\x41\x42'

字节串的构造函数:

bytes() # 生成一个字的字节串，等同于 b''

bytes(整型可迭代对象) 用可迭代对象创建一个字节串

bytes(整数n) 生成n个值为0的字节串

bytes(字符串, encoding='utf-8') 用字符串的转换编码生成一个字节串

示例:

b = bytes()  
b = bytes(range(65, 90))
b = bytes(10)
b = bytes('hello', 'utf-8')
b = bytes('中文', 'utf-8')

bytes 的运算:

与其它序列的运算规则完全相同

+ += * *=

< <= > >= == !=

in / not in

索引和切片

len(x), max(x), min(x), sum(x), any(x), all(x)

bytes 与 str的区别

bytes 存储字节(0~255)

str 存储字符(用来表示文字信息，值为0~65535或更大)

bytes与 str转换

编码(encode)

str ----------> bytes

b = s.encode(encoding='utf-8')

解码(decode)

bytes ---------> str

s = b.decode(encoding='utf-8')

字节数组 bytearray

可变的字节序列

构造函数:

bytearray() # 生成一个字的字节串

bytearray(整型可迭代对象) 用可迭代对象创建一个字节数组

bytearray(整数n) 生成n个值为0的字节数组

bytearray(字符串, encoding='utf-8') 用字符串的转换编码生成一个字节数组

运算和字节串完全相同

* *= + +=

< <= > >= == !=

in / not in

索引 index / 切片 slice

字节数组支持索引和切片赋值(重要)

文件 File

什么是文件

文件是用于数据存储的单位

文件通常用来长期存储数据

文件中的数据是以字节(byte)为单位进行存储的

文件的操作流程:

1. 打开文件

2. 读/写文件

3. 关闭文件

注:任何操作系统，一个应用程序同时打开文件的数量有最大数限制

文件的打开函数:

open(file, mode='rt') 用于打开一个文件，返回此文件对应的文件流对象，如果打开失败则会触发OSError错误

文件的关闭方法:

F.close() # 关闭文件，释放系统资源

示例:

# 此示例示意文件 的打开和关闭
try:# f = open("mynote.txt")  # 打开文件f = open('/home/tarena/aid1807/pbase/day16/code/mynote.txt')print("文件打开成功")f.close()print("文件已关闭")
except OSError:print("文件打开失败")

文本文件的操作:

文本文件的模式字符 't'

说明:

1. 对文本文件的读写需要用字符串str 进行读取和写入数据

2. 默认文件中存储的都是字符(文字)数据,在读写中会自动进行编码转换操作

3. 以行为单位分隔，在python内统一用'\n'作用换行符进行分隔

各操作系统的换行符:

Linux换行符: '\n'

Windows 换行符: '\r\n'

旧的Macintosh换行符: '\r'

新的Mac OS 换行符： '\n'

文本文件读方法:

F.readline()

F.readlines()

F.read([字符数或字节数])

示例：

# 此示例示意文件 的打开及读取文本信息的操作
try:f = open("mynote.txt")  # 打开文件print("文件打开成功")# 读写文件s = f.readline()  # 读取一行  s='abcd\n'print('len(s)=', len(s), '内空是', s)s = f.readline()  # 再读取一行 s = '1234'print('len(s)=', len(s), '内空是', s)s = f.readline()  # 再读取第三行 s = '' print('len(s)=', len(s), '内空是', s)# 关闭文件f.close()print("文件已关闭")
except OSError:print("文件打开失败")

文本文件的写方法

模式字符串: 'w'/'x'/'a'

F.write(字符串)

F.writelines(字符串列表)

示例:

# f = open("newfile")
# 如果不写第二个参数默认是:  f = open('newfile', 'rt')
try:# f = open("/root/newfile.txt", 'wt')  # 失败抛出异常错误通知f = open("newfile.txt", 'w')# f = open("newfile.txt", 'x')  # 如果原文件存在，则报错# f = open("newfile.txt", 'a')  # 如果原文件存在，则报错print("打开成功")# 在此处进行写文件操作f.write("hello")f.write("world")f.writelines(['123456\n', 'abcdef\n'])f.close()print("关闭文件成功")
except OSError:print("创建文件失败")

文件的迭代读取

文件流对象是可迭代对象,迭代过程将以换行符'\n'作用分隔符依次获取

示例:

f = open('mynote.txt', 'rt')
for line in f:  # f绑定的文件流对象是可迭代对象print(line)

标准输入输出文件:

sys.stdin 标准输入文件（默认为键盘设备)

ctrl + d 快捷键是让键盘输入文件结束符

sys.stdout 标准输出文件 (默认为屏幕终端)

sys.stderr 标准错误输出文件(默认为屏幕终端)

模块名: sys

说明:

1. 标准文件不需要打开和关闭就可以使用

2. 每一个python程序启动后都会有以上三个文件供我们使用

示例:

# 此示例示意标准输入文件 sys.stdin 的用法
import sys
s = sys.stdin.readline()
print(s)
sys.stdin.close()  # 关闭标准输入文件则input函数就不能用了
s2 = input("请输入:")
print(s2)

# 此示例示意标准输入文件 sys.stdin 的用法
import sys
s = sys.stdin.read()
print(s)

import sys
sys.stdout.write("我是一个标准输出\n")
sys.stderr.write("我的出现是个错误！！！\n")
print("hello", 'world', file=sys.stdout)
f =open("myfile.txt", 'w')
print("你好!", "我在文件里", file=f)
f.close()

二进制文件操作:

模式字符: 'b'

默认文件中存储的都是以字节为单位的数据，通常有人为的格式

对二进制文件的读写需要用字节串(bytes) 进行操作

常用的操作方法:

F.read([字节数/字符数])

对于文本文件, F.read()返回类型为字符串str

对于二进制文件,F.read()返回类型为字节串bytes

F.write()

同上,对于二进制文件，写入的数据为字节串bytes或bytearray

F.tell() 方法

返回当前文件流的读写位置(从0开始,以字节为单位)

F.seek方法

作用:

设置文件的读写位置

格式:

F.seek(偏移量, whence=相对位置)

偏移量

大于0代表向文件尾方向移动

小于0代表向文件头方向移动

相对位置

0 代表从文件头开始偏移

1 代表从当前位置开始偏移

2 代表从文件尾开始偏移

示例:

# 此示例示意seek方法的用法
f = open('20.txt', 'rb')  # 二进制方式打开
b = f.read(3)  # 读了三个字节
print(b)
# f.seek(5, 0)  # 代表从文件头向后移动5个字节
# f.seek(2, 1)  # 代表从当前位置向后移动2个字节
f.seek(-15, 2)  # 代表从文件尾向前移动15个字节
b = f.read(5)
print(b)  # b'ABCDE'
f.close()

课后习题:

1. 写程序，让用户输入一系列整数，当输入小于零的数时结束输入

1) 将这些数字存于列表中

2) 将列表中的数字写入到文件numbers.txt中

(提示:需要将整数转为字符串或字节串才能存入文件中)

2. 写程序，将上题的numbers.txt中的整数读入到内存中形成列表

计算这些数中的最大值，最小值和它们的和

3. 写程序，实现复制文件功能

要求:

1) 要考虑关闭文件问题

2) 要考虑超大文件复制问题

3) 要能复制二进制文件(如:/usr/bin/python3 等文件)