Python基础 P8 永久存储
文件
大多数的程序都遵循着输入->处理->输出的模型，首先接收输入数据，然后按照要求进行处理，最后输出数据
但你迫切想要关注到系统的方方面面，需要自己的代码可以自动分析系统的日志，需要分析的结果可以保存为一个新的日志，甚至需要与外面的世界进行交流。
在编写代码的时候，操作系统为了更快地做出响应，把所有当前的数据都放在内存中，因为内存和CPU数据传输的速度要比在硬盘和CPU之间传输的速度快很多倍,但内存有一个天生的不足，就是一旦断电就没了；所以将一些必要且重要的文件存储在文件中就显得很重要了
打开文件
open
在Python中，使用open()这个内置函数来打开文件并返回文件对象
open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, closefd=True, opener=None)
file:传入的文件名，如果只有文件名，不带路径的话，那么python会在当前文件夹中去找到文件并打开
mode：指定文件打开的模式，具体如下
| 打开模式 | 执行操作 |
|---|---|
| r | 以只读方式打开文件（默认） |
| w | 以写入的方式打开文件，会覆盖已存在的文件 |
| x | 如果文件已经存在，使用此模式打开将引发异常 |
| a | 以写入模式打开文件，如果文件存在，则在末尾追加写入 |
| b | 以二进制模式打开文件 |
| t | 以文本模式打开（默认） |
| + | 可读写模式（可添加到其他模式中使用） |
| U | 通用换行符支持 |
举个栗子
f = open(r".\123.txt")
print(f)
这样就说明以只读方式读取成功123.txt这个文件了
其他的参数都可以选填，使用open()成功打开一个文件之后，它会返回一个文件对象，获取这个文件对象之后，就可以对这个文件进行操作了
buffering：缓冲的意思，指在读取或写入文件时，数据被存储在内存中的一段缓冲区中，而不是直接访问磁盘；缓冲可以提高程序的性能，减少I/O操作的次数；在打开文件时，可以使用buffering参数来指定缓冲的大小或缓冲策略
该参数可选，如果不写，则默认值为-1，在默认情况下，python会根据文件的类型和操作系统的不同自动选择缓冲策略；如果写0表示不缓冲，每次进行I/O操作，数据会立即被写入或读取磁盘；写入1时表示使用行缓冲，每次读取或写入行结束符时，数据才会被写入或读取磁盘；大于1时的整数表示缓冲区的大小，当缓冲区被填满时数据会写入或读取磁盘，适用于需要大量读写文件的情况，可以提高程序的性能。
encoding:这个参数用于指定打开文件时所采用的编码格式，在读取和写入文件时，如果文件的编码格式与指定的编码格式不同，就会导致数据的乱码或其他异常
默认值为None，表示使用系统默认的编码格式；如果需要指定其他的编码格式，可以传递一个字符串作为参数，比如’utf-8’
errors:这个参数用于指定在文件读取或写入时遇到编码错误时的处理方式，当文件的编码与指定的编码格式不匹配的时候，可能会出现无法解码或编码的情况。
默认值为None，表示在遇到编码错误时抛出一个UnicodeError异常
ingore：忽略无法解码或编码的字符，直接跳过；适用于需要处理大量数据，但对数据完整性要求不高的情况
replace：用指定的字符（默认为？）代替无法解码或编码的字符；适用于需要保留完整数据，但对数据质量要求不高的情况
strict：在遇到无法解码或编码的字符时，抛出UniceodeError异常；适用于需要保留完整数据，并对数据质量有较高要求的情况
closefd:这个参数用于指定在关闭文件时是否同时关闭文件描述符；
当参数为True时，在文件被关闭时会同时关闭文件描述符;如果参数为False，文件被关闭时不会关闭文件描述符，这意味着在程序退出时，文件描述符会一直保持打开状态
opener:这个参数用于指定一个自定义的文件打开器，用于在打开文件时对文件进行预处理或后处理，如果未指定opener参数，则使用默认的文件打开器
文件对象的方法
在取得文件之后，我们可以对文件对象进行读取、修改等操作
| 文件对象的方法 | 执行操作 |
|---|---|
| close() | 关闭文件 |
| read(size=-1) | 从文件读取size个字符，当未给定负值得时候，读取剩余的所有字符，然后作为字符串返回 |
| readline() | 从文件读取一整行字符串 |
| write(str) | 将字符串str写入文件 |
| writelines(seq) | 向文件写入字符串序列seq，seq应该是一个返回字符串的可迭代对象 |
| seek(offset,from) | 在文件中移动文件指针，从from（0代表文件起始位置，1代表当前位置，2代表文件末尾）偏移offset个字符 |
| tell() | 返回当前文件中的位置 |
文件的关闭close
close方法用于关闭文件，关闭文件是非常重要的，但是python拥有垃圾收集机制，会在文件对象的引用计数降至零的时候自动关闭文件，所以在python编程，如果忘记关闭文件并不会造成内存泄漏那么危险的结果。但是养成不使用该文件的时候关闭文件这个习惯是必要的。
举个栗子
f = open(r".\123.txt")
print(f.read())
f.close()
print(f.read())
在关闭文件之后再去读文件报错，说明已经成功关闭了这个文件
文件的读取read/readline
文件读取的方法有很多，可以使用文件队形的read()和readline()方法，也可以直接使用list(f)来读取
read
read是以字节为单位读取，如果不设置参数，那么会全部进行读取，文件指针指向文件末尾
readline
readline()方法用于在文件中读取一整行，就是从文件指针的位置向后读取，直到遇到换行符（\n）结束，文件指针指向结束位置
list
文件还可以使用list直接来获取文件内容并转换为列表
举个栗子
这里的seek是定位函数，这里是将位置重新定位到开头
f = open(r".\123.txt")
print(f.read(2), end='\n\n')
print(f.readline(), end='\n\n')
print(f.read(), end='\n\n')
f.seek(0, 0)
print(list(f))
文件的定位tell/seek
tell
tell能够获取当前的位置值
seek
而seek则是将位置定位进行修改到指定位置
举个栗子
f = open(r".\123.txt")
print(f.tell())
f.readline()
print(f.tell())
f.seek(0, 2)
print(f.tell())
文件的写入write/writeline
如果需要写入文件，需要在打开文件的模式为‘w’或‘a’，否则会出错
举个栗子
f = open(r".\123.txt", '+a')
f.seek(0, 0)
print(f.read(), end='\n\n')
f.write('这是写入的内容')
f.seek(0, 0)
print(f.read(), end='\n\n')
list1 = ['sdsf', 'fdsfd', 'dsfgeger']
f.writelines(list1)
f.seek(0, 0)
print(f.read())
文件系统
简介
接下来会介绍与python文件相关的一些十分有用的模块，其实我们写的每一个源文件.py都是一个模块。python自带有非常多实用的模块，在日常编程中如果能够熟练地掌握他们，必将事半功倍。
OS模块
首先要介绍的是高大上的OS模块，OS模块就是Operating System：及操作系统。对于文件系统的访问，python一般是通过OS模块来实现的。
我们知道的常用的操作系统有很多，如windows、MacOS、Linux等，但是这些操作系统底层对文件系统访问的工作原理是不一样的，这样调用文件系统就会很麻烦；但是python是跨平台的语言，也就是说，同样的源代码在不同的操作系统中不需要修改就可以同样实现
有了OS模块，不需要关心什么操作系统下使用什么模块，OS模块会帮你选择正确的模块并调用。
OS常用函数
| 函数名 | 使用方法 |
|---|---|
| getcwd() | 返回当前工作目录 |
| chdir(path) | 改变工作目录 |
| listdir(path=‘’) | 列举指定目录中的文件名（‘.’表示当前目录’…'表示上一级目录） |
| mkdir(path) | 创建单层目录，如果该目录已存在抛出异常 |
| makedirs(path) | 递归创建多层目录，如该目录已存在抛出异常 |
| remove(path) | 删除文件 |
| rmdir(path) | 删除单层目录，如该目录非空则抛出异常 |
| remove(path) | 递归删除目录，从子目录逐层尝试删除，遇到目录非空则抛出异常 |
| rename(old,new) | 将文件old重命名为new |
| system(command) | 运行系统的shell命令 |
支持路径操作中常用到的一些定义，支持所有平台
| 函数名 | 使用方法 |
|---|---|
| os.curdir | 指代当前目录’.’ |
| os.pardir | 指代上一级目录’…’ |
| os.sep | 输出操作系统特定的路径分隔符’\’ |
| os.linesep | 当前平台使用的行终止符’\r\n’ |
| os.name | 指代当前使用的操作系统 |
getcwd()
在有些情况下需要获得应用程序当前的工作目录，那么可以使用gwtcwd() 函数获得
举个栗子
import os
print(os.getcwd())
chdir(path)
用chdir() 函数可以改变当前工作目录
举个栗子
import os
os.chdir("D:\\")
print(os.getcwd())
listdir(path=‘.’)
有时候可能需要知道当前目录下有哪些文件和子目录，那么listdir() 函数可以帮助列举出来
import os
print(os.listdir())
mkdir/makedirs
mkdir()函数用于创建文件夹，如果该文件夹存在，则抛出FileExistsError异常
import os
print(os.listdir())
os.mkdir("test1")
print(os.listdir())
os.makedirs(r".\a\b\c")
print(os.listdir())
os.mkdir("test1")
print(os.listdir())
os.makedirs(r".\a\b\c")
print(os.listdir())
remove/rmdir/removedirs
remove函数用于删除指定的文件，注意是删除文件，不是删除目录。
rmdir函数用来删除指定目录，注意是删除目录，不是删除多层目录
removedirs函数用于删除多层目录
import os
print(os.listdir())
os.remove("test.txt")
print(os.listdir())
os.rmdir("test1")
print(os.listdir())
os.removedirs(r".\a\b\c")
print(os.listdir())
rename
rename函数用于重命名文件或文件夹
import os
print(os.listdir())
os.rename("123.txt", "456.txt")
print(os.listdir())
sytem
几乎每个操作系统都会提供一些小工具，system函数用于使用这些小工具
比如想要弹出计算机，可以填入calc
import os
os.system("calc")
walk
walk函数，这个函数在有些时候确实非常有用，可以省去很多麻烦，该函数的作用是遍历top参数指定路径下的所有子目录，并将结果返回一个三元组（路径，包含目录，包含文件）
OS.path模块
常用os.path模块
| 函数名 | 使用方法 |
|---|---|
| basename(path) | 去掉目录路径，单独返回文件名 |
| dirname(path) | 去掉文件名，单独返回目录路径 |
| join(path1[,path2[,…]]) | 将path1、path2各部分组合成一个路径名 |
| split(path) | 分割文件名与路径，返回（f_path,f_name）元组。如果完全使用目录，它也会将最后一个目录作为文件名分离，且不会判断文件或者目录是否存在 |
| splitext(path) | 分离文件名与扩展名，返回（f_name,f_extension）元组 |
| getsize(file) | 返回指定文件的尺寸，单位是字节 |
| getatime(file) | 返回指定文件最近的访问时间（浮点型秒速，可用time模块的gmtime()或localtime()函数换算） |
| getctime(file) | 返回指定文件的创建时间（浮点型秒速，可用time模块的gmtime()或localtime()函数换算） |
| getmtine(file) | 返回指定文件的最新修改时间（浮点型秒速，可用time模块的gmtime()或localtime()函数换算） |
| exists(path) | 判断指定路径（目录或文件）是否存在 |
| isabs(path) | 判断指定路径是否为绝对路径 |
| isdir(path) | 判断指定路径是否存在且是一个目录 |
| isfile(path) | 判断指定路径是否存在且是一个文件 |
| islink(path) | 判断指定路径是否存在且是一个符号链接 |
| ismount(path) | 判断指定路径是否存在且是一个挂载点 |
| samefile(path1,path2) | 判断path1和path2两个路径是否指向同一个文件 |
basename/dirname
basename获取文件的文件名，dirname获取文件的路径名
import os
print(os.path.dirname(r"..\P7\P7_T1.py"))
print(os.path.basename(r"..\P7\P7_T1.py"))
join
join函数与BIF的那个join函数不同，用于将路径名和文件名组合成一个完整的路径
import os
print(os.path.join(r"D:\\python test\P8", "P8_1.py"))
split/splitext
split函数分割路径和文件名
splitext函数则用于分割文件名和扩展名
import os
print(os.path.split(r"D:\\python test\P8\P8_1.py"))
print(os.path.splitext(r"D:\\python test\P8\P8_1.py"))
getsize
getsize函数用于获取文件的尺寸，返回值以字节为单位
import os
print(os.path.getsize(r"D:\\python test\P8\P8_1.py"))
getatime/getctime/getmtime
这三个函数分别用于获取文件的最近访问时间、创建时间和修改时间，不过返回值是浮点型秒速，可用time模块gmtime进行转换
getatime:最近访问时间
getctime:创建时间
getmtime:修改时间
#pic_cente
import os
import time
t1 = time.localtime(os.path.getatime("456.txt"))
t2 = time.localtime(os.path.getctime("456.txt"))
t3 = time.localtime(os.path.getmtime("456.txt"))
print(time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", t1))
print(time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", t2))
print(time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", t3))
pickle模块
此前一直在讲保存文件，然而当要保存的数据像列表、字典甚至是类的实例这些更复杂的数据类型时，普通的文件操作就会变得不知所措。也许你会把这些都转换为字符串，再写入到一个文本文件中保存起来，但是很快就会发现要把这个过程反过来，从文本文件恢复数据对象，就变得异常麻烦了。不过python提供了pickle模块，使用这个模块就可以非常容易地将列表、字典这类复杂数据类型存储为文件。
dump
使用dump可以将数据保存进文件
import pickle
list1 = ['ok', 678, '你好', 12.67]
pick_file = open("456.pkl", "wb")
pickle.dump(list1, pick_file)
load
使用load可以从文件中提取数据
文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-515145.html
import pickle
pick_file = open("123.pkl", "rb")
print(pickle.load(pick_file))
文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-515145.html
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