1. 文件操作

文件就是計算機的操作系統虛擬給用戶操作硬盤的一個接口。我們都知道，內存和硬盤都是存儲數據的，但是內存的數據易丟失，當我們需要在下次啟動計算機的時候還能夠看到我們寫的東西，就必須要把我們的東西寫入到硬盤中，這也就是文件存在的意義。

操作文件的三個步驟
1. 打開文件得到一個文件句柄
2. 通過這個文件句柄來對文件進行我們想要的操作
3. 向操作系統發送關閉指令，回收操作系統資源

2. 打開文件的模式

打開文件的模式總共有五種，三種純凈模式，r， w, a, 以及控制打開文件格式的兩種模式： t, b

‘‘‘
控制文件格式的兩種模式必須和三種純凈模式一塊進行使用，不能單獨使用：
三種純凈模式：
    r: 只讀，文件指針在默認在開頭，文件不存在就跑出異常
    w: 只寫，文件指針也在開頭，文件不存在就創建，存在就清空內容寫入
    a: 追加寫入，文件指針在結尾，文件不存在就創建，存在就追加寫入
控制文件格式的兩種模式：
    t：文本格式：只能操作文本文件，
 
在這樣的格式下一般需要指定處理文本的編碼方式，否則無法跨平臺進行使用

　　 b: 二進制格式： 可以操作所有的文件，因此存儲就是用的字節，所以在此模式下不能指定編碼方式 

‘‘‘

（1）. r只讀模式：在文件不存在的時候報錯，文件存在指針直接跳到開頭

簡單的打開文件的方式：但是不建議這樣寫，因為如果沒有指定mode和編碼方式，采取的都是默認的，mode為rt，編碼方式為操作系統默認的編碼，如果一旦出現了跨平臺的操作，就會出現亂碼的問題！

with open(‘user_gbk‘) as f:
    print(f.readline(11))

# 無論打開什麽文件，都建議指定模式和編碼方式
with open(‘user_gbk‘, mode=‘rt‘, encoding=‘gbk‘) as f:
　　print(f.read())

文件讀取的兩種模式之 【rt】模式

# 以rt模式打開的建議指定上字符編碼，單位為字符  
with open(‘user_utf-8‘, ‘rt‘, encoding=‘utf-8‘) as f:
    # 把一個文件全部的內容讀取出來,返回一個字符串，一般不建議這樣讀文件，容易撐爆內存
    # data = f.read()
    # print(data, type(data), len(data))
    # 讀取當前指針所在行的值，傳遞的參數代表的是讀取幾個字符
    data = f.readline(4)
    print(data)
    # 把每一行的值轉換成一個字符串，最後返回一個列表
 

    data = f.readlines()
    print(data)

文件讀取的兩種模式之 【rb】模式

# 以rb模式打開的不能指定字符編碼，單位都是字節
with open(‘user_utf-8‘, ‘rb‘) as f:
#     for line in f:
#         print(len(line))
    # 把一個文件全部的內容讀取出來,返回一個bytes類型，一般不建議這樣讀文件，容易撐爆內存
    # 如果我們想查看內容，就用寫入文件編碼方式解碼
    # data = f.read()
    # print(data, type(data), len(data), data.decode(‘utf-8‘))
    # 讀取當前指針所在行的值，傳遞的參數代表的是讀取幾個字節
    data = f.readline(3)
    print(data)
    # 把每一行的值轉換成bytes類型，最後返回一個列表
    data = f.readlines()
    print(data)

例題：以rb的形式讀取一張圖片

with open(‘ceshi.png‘, ‘rb‘) as f:
    data = f.read()
    print(data)

（2）r只寫模式：在文件不存在的時候創建，文件存在指針直接跳到開頭，覆蓋寫入文件

文件寫入的兩種模式之 【wt】模式

# wt的模式寫入的必須是字符串
with open(‘user_utf-8‘, ‘wt‘, encoding=‘utf-8‘) as f:
    f.write(‘中國你好！‘.encode(‘utf-8‘))
    line = [‘111‘, ‘222‘, ‘444‘]
    # 下面這兩種方法是一樣的
    for i in line:
        f.write(i)
    f.writelines(line)

文件寫入的兩種模式之 【wb】模式

# 寫入的是字節，因此當我們在寫入的時候創建了
# 一個字符串需要先進行編碼才能夠進行寫入
with open(‘user_utf-8‘, ‘wb‘) as f:
    f.write(‘中國你好好！‘.encode(‘utf-8‘))

（3).a只寫模式：在文件不存在的時候創建，文件存在指針直接跳到文件結尾，追加寫入文件，和w的區別就是一個是清空寫入，一個是追加寫入，其他的都是一樣的。

例題：做一個簡單的拷貝文件的工具

# 拷貝文件的小工具
src_file = input(‘源文件路徑>>‘).strip()
dst_file = input(‘目的文件路徑>>‘).strip()
with open(src_file, ‘rb‘) as read_f, open(dst_file, ‘wb‘) as write_f:
    for line in read_f:
        write_f.write(line)

3. 文件內光標的移動

光標的移動在【rt】模式下是是字符為單位的，但是在【rb】的形式下是以字節為單位的

# rt模式 讀的是字符
with open(‘user_utf-8‘, ‘rt‘, encoding=‘utf-8‘) as f:
    data = f.read(3)
    print(data)

# rb模式，讀的是字節，如果想顯示出原始的字符，得先進行解碼
with open(‘user_gbk‘, ‘rb‘) as f:
    # data = f.read(3)
    # b‘\xe4\xb8\xad‘
    data = f.read(2)
    print(data, data.decode(‘gbk‘))

控制文件指針移動的方法：

f.seek(參數一， 參數二)

參數一： 指的是移動的字節數
參數二：0 模式是默認模式，在任何的打開方式下都可以使用，但是1，和2 只能在b模式下才可以進行使用
    0：文件指針以文件開頭為參照移動【參數一】個字節數，移動的字節數不能為負
    1: 文件指針以當前指針所在位置為參照移動【參數一】個字節數， 負數為左，正數為右
    2: 文件指針以文件末尾為參照移動【參數一】個字節數

f.tell()
　　查看當前指針離文件頭部的字節數

0模式：

# f.seek的0模式，f.seek的指針都是以字節形式移動的
# 在我們人為操作移動的過程中，不能把一個字符給拆分開
# 否則在打印的時候會報錯
# rt模式
with open(‘user_utf-8‘, ‘rt‘, encoding=‘utf-8‘) as f:
    f.read()
    f.seek(3, 0)
    print(f.tell())
    print(f.read())

# rb模式
with open(‘user_utf-8‘, ‘rb‘) as f:
    f.seek(3, 0)
    print(f.tell())
    print(f.read().decode(‘utf-8‘))

1 模式

# f.seek的1模式，
# 1.只能在b模式下進行使用
# 2.偏移量可負可正，負為左，正為右
# 3.指針移動不能拆分字符，否則在解碼的時候會報錯
with open(‘user_utf-8‘, ‘rb‘) as f:
    f.read()
    f.seek(-3, 1)
    print(f.read().decode(‘utf-8‘))

2 模式

# f.seek的2模式
# 1. 只能在b模式下使用
# 2. 偏移量可正可負，正返回為空，負代表指針移動
# 3.指針移動不能拆分字符，否則在解碼的時候會報錯
with open(‘user_utf-8‘, ‘rb‘) as f:
    f.seek(-3, 2)
    print(f.read().decode(‘utf-8‘))

例題：tail -f access.log 模擬當前命令

command = input(‘請輸入命令(Q退出)>>‘).strip()
while True:
    try:
        if command.upper() == ‘Q‘:
            break
        if command.split()[0] == ‘tail‘ and command.split()[1] == ‘-f‘:
            # 輸入的命令沒有錯誤，獲取文件名
            file_path = command.split()[2]
            print(file_path)
            with open(file_path, ‘rb‘) as f:
                # 移動指針到尾部
                f.seek(0, 2)
                while True:
                    line = f.readline()
                    # 如果沒有文件導入,就繼續循環
                    if len(line) == 0:
                        continue
                    else:
                        # 如果有文件導入就寫入文件
                        print(line.decode(‘utf-8‘))
        else:
            print(‘usage: tail -f file_path!‘)
    except:
        print(‘usage: tail -f file_path!‘)

4. 文件的修改

　　文件就是計算機的操作系統給我們映射的一塊硬盤空間。對於硬盤而言，是沒有辦法修改的，我們對於硬盤的操作也只能是覆蓋寫入，因此文件也是不能修改的。但是我們會發現，我們每次打開文件的是可以對其進行的修改的，這究竟是怎麽回事呢？是因為內存。我們的數據在硬盤上是沒有辦法修改，但是在內存中確是可以進行修改的，因此我們通常所說的文件修改其實指的就是內存的修改。通過內存修改完成之後重新寫入硬盤中的。

文件修改的兩種方式：

1. 把文件全部加載到內存中，然後在內存中修改我們的數據，之後統一的寫入文件中
　　優點：在文件修改過程中同一份數據只有一份
　　缺點：會占用過多的內存

2. 把文件一行一行的加載到內存中，一行行的修改之後寫入到一個新的文件，當修改完成之後，刪除源文件，然後把新的文件名字改成源文件的名字。
　　優點：不會占用過多的內存
　　缺點：在文件修改過程中，會有兩份數據存在硬盤中。

驗證硬盤裏的數據是不能修改的：

文件內容：

你好，啊slegeg
我好
大家好

# 文件內容：
‘‘‘
你好，啊slegega
我好
大家好
‘‘‘

with open(‘user_utf-8‘, ‘r+t‘, encoding=‘utf-8‘) as f:
    # 移動指針到第一行的【啊】後面
    f.seek(12, 0)
    # 寫入【中國好】三個字
    # 如果硬盤數據能夠進行修改第一行一概出現：你好，啊中國好slegega
    # 如果硬盤不能改只能覆蓋，應該出現：你好，啊中國好我好(因為把這一行後面的換行符也去掉了)
    f.write(‘中國好‘)

文件的修改方法：

文件內容：

kevin is dsb
dsb is kevin
alex is kevin 

第一種方式的把kevin全部改成SB

# 內容全部加載到內存
with open(‘a.txt‘, ‘rt‘, encoding=‘utf-8‘) as f:
    res = f.read().replace(‘kevin‘, ‘SB‘)

# 將修改的數據重新寫入文件中
with open(‘a.txt‘, ‘wt‘, encoding=‘utf-8‘) as f:
    f.write(res)

第二種方式把所有‘SB‘全部改成kevin

# 首先打開以rt得方式打開源文件，然後以wt的形式打開一個新文件
with open(‘a.txt‘, ‘rt‘, encoding=‘utf-8‘) as read_file,        open(‘.a.txt.swap‘, ‘wt‘, encoding=‘utf-8‘) as write_file:
    # 修改一個值並寫入到一個新的文件中
    for line in read_file:
        res = line.replace(‘SB‘, ‘kevin‘)
        write_file.write(res)
import os
os.remove(‘a.txt‘)
os.rename(‘.a.txt.swap‘, ‘a.txt‘)

第8天文件操作