Python 15 I/O編程
讀寫文件是最常見的IO操作。Python內置了讀寫文件的函數，用法和C是兼容的。
讀寫文件前，我們先必須了解一下，在磁盤上讀寫文件的功能都是由操作系統提供的，現代操作系統不允許普通的程序直接操作磁盤，
所以，讀寫文件就是請求操作系統打開一個文件對象（通常稱為文件描述符），
然後，通過操作系統提供的接口從這個文件對象中讀取數據（讀文件），或者把數據寫入這個文件對象（寫文件）。
讀文件
要以讀文件的模式打開一個文件對象，使用Python內置的open()函數，傳入文件名和標示符：
>>> f = open(‘/Users/michael/test.txt‘, ‘r‘)
標示符‘r‘表示讀，這樣，我們就成功地打開了一個文件。
如果文件不存在，open()函數就會拋出一個IOError的錯誤，並且給出錯誤碼和詳細的信息告訴你文件不存在：
>>> f=open(‘/Users/michael/notfound.txt‘, ‘r‘)
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: ‘/Users/michael/notfound.txt‘
如果文件打開成功，接下來，調用read()
Python把內容讀到內存，用一個str對象表示：
>>> f.read()
‘Hello, world!‘
最後一步是調用close()方法關閉文件。文件使用完畢後必須關閉，因為文件對象會占用操作系統的資源，並且操作系統同一時間能打開的文件數量也是有限的：
>>> f.close()
由於文件讀寫時都有可能產生IOError，一旦出錯，後面的f.close()就不會調用。
所以，為了保證無論是否出錯都能正確地關閉文件，我們可以使用try ... finally來實現：
try:
f = open(‘/path/to/file‘, ‘r‘)
print(f.read())
finally: 但是每次都這麽寫實在太繁瑣，所以，Python引入了with語句來自動幫我們調用close()方法：
with open(‘/path/to/file‘, ‘r‘) as f:
print(f.read())
這和前面的try ... finally是一樣的，但是代碼更佳簡潔，並且不必調用f.close()方法。
調用read()會一次性讀取文件的全部內容，如果文件有10G，內存就爆了，所以，要保險起見，可以反復調用read(size)方法，每次最多讀取size個字節的內容。
另外，調用readline()可以每次讀取一行內容，調用readlines()一次讀取所有內容並按行返回list。
因此，要根據需要決定怎麽調用。
如果文件很小，read()一次性讀取最方便；如果不能確定文件大小，反復調用read(size)比較保險；
如果是配置文件，調用readlines()最方便：
for line in f.readlines():
print(line.strip()) # 把末尾的‘\n‘刪掉
file-like Object
像open()函數返回的這種有個read()方法的對象，在Python中統稱為file-like Object。
除了file外，還可以是內存的字節流，網絡流，自定義流等等。file-like Object不要求從特定類繼承，只要寫個read()方法就行。
StringIO 就是在內存中創建的file-like Object，常用作臨時緩沖。
二進制文件
前面講的默認都是讀取文本文件，並且是UTF-8編碼的文本文件。 要讀取二進制文件，比如圖片、視頻等等，用‘rb‘模式打開文件即可：
>>> f = open(‘/Users/michael/test.jpg‘, ‘rb‘)
>>> f.read()
b‘\xff\xd8\xff\xe1\x00\x18Exif\x00\x00...‘ # 十六進制表示的字節
字符編碼
要讀取非UTF-8編碼的文本文件，需要給open()函數傳入encoding參數，例如，讀取GBK編碼的文件：
>>> f = open(‘/Users/michael/gbk.txt‘, ‘r‘, encoding=‘gbk‘)
>>> f.read()
‘測試‘
遇到有些編碼不規範的文件，你可能會遇到UnicodeDecodeError，因為在文本文件中可能夾雜了一些非法編碼的字符。
遇到這種情況，open()函數還接收一個errors參數，表示如果遇到編碼錯誤後如何處理。最簡單的方式是直接忽略：
>>> f = open(‘/Users/michael/gbk.txt‘, ‘r‘, encoding=‘gbk‘, errors=‘ignore‘)
寫文件
寫文件和讀文件是一樣的，唯一區別是調用open()函數時，傳入標識符‘w‘或者‘wb‘表示寫文本文件或寫二進制文件：
>>> f = open(‘/Users/michael/test.txt‘, ‘w‘)
>>> f.write(‘Hello, world!‘)
>>> f.close()
你可以反復調用write()來寫入文件，但是務必要調用f.close()來關閉文件。當我們寫文件時，操作系統往往不會立刻把數據寫入磁盤，而是放到內存緩存起來，空閑的時候再慢慢寫入。
只有調用close()方法時，操作系統才保證把沒有寫入的數據全部寫入磁盤。 忘記調用close()的後果是數據可能只寫了一部分到磁盤，剩下的丟失了。 所以，還是用with語句來得保險：
with open(‘/Users/michael/test.txt‘, ‘w‘) as f:
f.write(‘Hello, world!‘)
要寫入特定編碼的文本文件，請給open()函數傳入encoding參數，將字符串自動轉換成指定編碼。
細心的童鞋會發現，以‘w‘模式寫入文件時，如果文件已存在，會直接覆蓋（相當於刪掉後新寫入一個文件）。 如果我們希望追加到文件末尾怎麽辦？可以傳入‘a‘以追加（append）模式寫入。
所有模式的定義及含義可以參考Python的官方文檔。
練習
請將本地一個文本文件讀為一個str並打印出來：
小結
在Python中，文件讀寫是通過open()函數打開的文件對象完成的。使用with語句操作文件IO是個好習慣。
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