文件操作
引言
- 到目前为止，我们做的一切操作，都是在内存里进行的，这样会有什么问题吗？如果一旦断电或发生意外关机了，那么你辛勤的工作成果将瞬间消失。是不是感觉事还挺大的呢？现在你是否感觉你的编程技巧还缺了点什么呢？是的，我们还缺少将数据在本地文件系统进行持久化的能力，白话讲就是文件的读写能力。
文件打开
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Python内置了一个open()方法，用于对文件进行读写操作。使用open()方法操作文件就像把大象塞进冰箱一样，可以分三步走，一是打开文件，二是操作文件，三是关闭文件。
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文件句柄/文件描述符
- open()方法的返回值是一个file对象，可以将它赋值给一个变量，这个变量就是所谓的文件句柄。
- file对象：
- 可以调用read()和write()方法，对打开的文件进行读写操作。
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open方法的语法
- f = open(filename, mode)
- filename：
- 一个包含了你要访问的文件名称的字符串值，通常是一个文件路径。
- 文件路径作用：定位到指定文件
- mode：
- 打开文件的模式，有很多种，默认是只读方式r。
- filename：
- f = open(filename, mode)
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文件打开的模式：
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常规文件打开模式操作演示
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b模式：
- 二进制模式，通常用来读取图片、视频等二进制文件。注意，它在读写的时候是以bytes类型读写的，因此获得的是一个bytes对象而不是字符串。在这个读写过程中，需要自己指定编码格式。在使用带b的模式时一定要注意传入的数据类型，确保为bytes类型。
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+模式：
- 对于w+模式，在读写之前都会清空文件的内容，建议不要使用！
- 对于a+模式，永远只能在文件的末尾写入，(常用)！
- 对于r+模式，也就是读写模式，配合seek()和tell()方法，可以实现更多操作。
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编码问题
- 要读取非UTF-8编码的文件，需要给open()函数传入encoding参数，例如，读取GBK编码的文件
- 遇到有些编码不规范的文件，可能会抛出UnicodeDecodeError异常，这表示在文件中可能夹杂了一些非法编码的字符。遇到这种情况，可以提供errors=’ignore‘参数，表示如果遇到编码错误后如何处理。
文件对象操作
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每当我们用open方法打开一个文件时，将返回一个文件对象。这个对象内置了很多操作方法。
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f.read(size) #size读取数据的个数
- 读取一定大小的数据, 然后作为字符串或字节对象返回。size是一个可选的数字类型的参数，用于指定读取的数据量。当size被忽略了或者为负值，那么该文件的所有内容都将被读取并且返回。
- 注意：
- 如果文件体积较大，请不要使用read()方法一次性读入内存，而是read(512)这种一点一点的读。
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f.readline()
- 从文件中读取一行n内容。换行符为'\n'。如果返回一个空字符串，说明已经已经读取到最后一行。这种方法，通常是读一行，处理一行，并且不能回头，只能前进，读过的行不能再读了。
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f.readlines()
- 将文件中所有的行，一行一行全部读入一个列表内，按顺序一个一个作为列表的元素，并返回这个列表。readlines方法会一次性将文件全部读入内存，所以也存在一定的风险。但是它有个好处，每行都保存在列表里，可以随意存取。
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#需求：读取文件中的数据 fp = open('./test.txt','r') text = fp.read(10) #读取指定字节的数据 text_line = fp.readline() #一次读取一行数据 text_lines = fp.readlines() #读取多行数据，返回一个列表 print(text_lines) fp.close() -
总结：
- 几种不同的读取和遍历文件的方法比较：如果文件很小，read()一次性读取最方便；如果不能确定文件大小，反复调用read(size)比较保险；如果是配置文件，调用readlines()最方便。普通情况，使用for循环更好，速度更快。
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f.write()
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将字符串或bytes类型的数据写入文件内。write()动作可以多次重复进行，其实都是在内存中的操作，并不会立刻写回硬盘，直到执行close()方法后，才会将所有的写入操作反映到硬盘上。在这过程中，如果想将内存中的修改，立刻保存到硬盘上，可以使用f.flush()方法。
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fp = open('./test123.txt','w') fp.write('hello dream') fp.close() #将文件内容清空，在写入新数据 -
fp = open('./test123.txt','a') fp.write('hello dream') fp.close() #在文件数据末尾追加数据
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fp.tell()（了解）
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返回文件读写指针当前所处的位置,它是从文件开头开始算起的字节数。一定要注意了，是字节数，不是字符数。
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fp = open('./test123.txt','w') # fp.write('hello dream') print(fp.tell()) fp.close()
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fp.seek()（了解）
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如果要改变文件指针的位置, 可以使用fp.seek(offset, from_what)方法。seek()经常和tell()方法配合使用。
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from_what
- 如果是0表示从文件开头计算
- 如果是1表示从文件读写指针的当前位置开始计算
- 2表示从文件的结尾开始计算，默认为0
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offset：表示偏移量
- seek(x,0) ： 从起始位置即文件首行首字符开始移动 x 个字节
- seek(x,1) ： 表示从当前位置往后移动x个字节
- seek(-x,2)：表示从文件的结尾往前移动x个字节
fp = open('./test.txt','r') fp.seek(9,0) text = fp.read(5) print(text) fp.close()
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flush()
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该方法是用来刷新缓冲区的，即将缓冲区中的数据立刻写入文件，同时清空缓冲区，不需要是被动的等待输出缓冲区写入。
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一般情况下，文件关闭后会自动刷新缓冲区，但有时你需要在关闭前刷新它，这时就可以使用 flush() 方法。
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f.close()
- 关闭文件对象。当处理完一个文件后，调用f.close()来关闭文件并释放系统的资源。文件关闭后，如果尝试再次调用该文件对象，则会抛出异常。忘记调用close()的后果是数据可能只写了一部分到磁盘，剩下的丢失了，或者更糟糕的结果。也就是说大象塞进冰箱后，一定不要忘记关上冰箱的门。
with关键字
with关键字用于Python的上下文管理器机制。为了防止诸如open这一类文件打开方法在操作过程出现异常或错误，或者最后忘了执行close方法，文件非正常关闭等可能导致文件泄露、破坏的问题。Python提供了with这个上下文管理器机制，保证文件会被正常关闭。在它的管理下，不需要再写close语句。注意缩进。
with open('./test123.txt','r') as fp: #fp = open()
text = fp.read(5)
print(text)
#上下两组代码功效一样
fp = open('./test123.txt','r')
text = fp.read(5)
print(text)
fp.close()
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对图片，音频，视频，压缩包等二进制的数据进行文件读写操作
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实现一个图片文件的拷贝
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1.打开一个图片文件，读取其二进制的数据
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2.将读取到的数据写入到另一个路径下
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fp = open('dream.jpg','rb') #r是读取文本数据，rb是读取二进制数据 img_data = fp.read() #读取到了图片的二进制数据 #将图片的二进制数据写到另一个路径下 fp1 = open('/Users/dream/Desktop/meng123.jpg','wb') fp1.write(img_data) fp.close() fp1.close()
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练习：登录注册
'''
需求：注册功能
1.让用户录入用户名，密码，重复密码，手机号基本信息
2.检测两次输入的密码是否一致，一致则注册成功，否则注册失败
3.注册成功后需要将用户信息存储到文件中进行保存
'''
def regist():
#让用户录入用户名，密码，重复密码，手机号基本信息
print('------欢迎来到注册页面--------')
username = input('输入注册的账号：')
password = input('输入注册的密码：')
repeatpwd = input('重复密码:')
phonenum = input('手机号：')
#检测两次输入的密码是否一致，一致则注册成功，否则注册失败
if password == repeatpwd:#==可以判断两个字符串是否一样：
#两次密码一致：注册成功，将用户信息写入到文件保存
with open('userData.txt','a+') as fp:
#\n表示回车换行的意思
fp.write(username+'-'+password+'-'+phonenum+'\n')
print('恭喜您注册成功，账号为：',username)
else:#两次密码不一致，注册失败
print('两次密码不一致，注册失败，请重新注册！')
'''
登录功能：
1.让用户录入用户名，密码
2.验证登录状态
'''
def login():
#1.让用户录入用户名，密码
print('------欢迎来到登录页面------')
username = input('请输入登录的账号：')
password = input('请输入登录的密码：')
#2,验证登录状态
#读取文件中的用户信息的数据
with open('userData.txt','r') as fp:
#[dream-123-222, jay-456-666]
user_data_list = fp.readlines() #读取每一行数据，返回的是一个列表
for data in user_data_list:
data = data.strip()#取出字符串中的回车
#切分字符串，取出用户名和密码即可
#s_data = [dream,123,222]
s_data = data.split('-')
#从文件中获取的用户名和密码
f_username = s_data[0]
f_password = s_data[1]
#判断登录状态
flat = 0 #如果flat=0表示登录失败，为1表示登录成功
if username == f_username and password == f_password:
flat = 1 #表示登录成功
break
if flat == 1:
print('登录成功')
else:
print('登录失败')
login()
# regist()#调用该函数完成注册功能
管理系统完整实现(自己拓展:了解)：
import time
def regist():
print('\n\n欢迎来到注册页面')
print('-------------')
username = input('enter username:')
password = input('enter password:')
repeatpwd = input('repeat enter password:')
email = input('enter email:')
#判定用户的注册状态
if password == repeatpwd:
isHave = False#用户名是否重复的状态显示，isHave==True表示用户名重复
with open('./userData.txt','r+') as fp:
#[email protected]
#[email protected]
#读取文件中所有注册用户的用户名
user_data_list = fp.readlines()
for user_data in user_data_list:
userName = user_data.split('-')[0]
if username == userName:#用户名重复
isHave = True
if isHave == False:
fp.write(username+'-'+password+'-'+email+'\n')
print('注册成功,三秒后自动跳转到登录页面......')
time.sleep(3) #暂停三秒
login()
else:
print('注册失败，%s用户名已被占用！'%username)
print('是否重新注册？y/n')
c = input('enter your choose:')
if c == 'y' or c == 'Y':
regist()
else:
exit()
else:
print('两次密码不一致，注册失败！')
def insertBook():
title = input('插入图书的名称:')
publish_date = input('插入图书的出版时间:')
author = input('插入图书的作者:')
publish = input('插入图书的出版社:')
with open('./bookData.txt','a') as fp:
fp.write(title+'-'+publish_date+'-'+author+'-'+publish+'\n')
print(title,'插入成功！')
print('是否继续插入？y/n')
c = input('enter your choose:')
if c == 'y' or c == 'Y':
insertBook()
else:
manageView()
def showBooks():
print('\n\n')
with open('./bookData.txt','r') as fp:
book_list = fp.readlines()
for book in book_list:
print(book)
c = input('返回主页面请按1:')
if c == '1':
manageView()
def deleteBook():
#指定一个删除的条件
name = input('请输入即将要删除的图书名称:')
with open('./bookData.txt','r') as fp:
book_list = fp.readlines()
for book in book_list:
if name in book:
book_list.remove(book)
fp = open('./bookData.txt','w')
for book in book_list:
fp.write(book)
fp.close()
print(name,'被成功删除！3秒后自动跳转会主页面......')
time.sleep(3)
manageView()
def updateBook():
name = input('请输入即将要修改图书的名字:')
with open('./bookData.txt','r') as fp:
book_list = fp.readlines()
for book in book_list:
if name in book:
old_author = book.split('-')[2]
new_author = input('请输入新的作者名称:')
new_book = book.replace(old_author,new_author)
book_list.append(new_book)
book_list.remove(book)
break
fp = open('./bookData.txt','w')
for book in book_list:
fp.write(book)
print('图书修改成功！等待3秒返回主页面......')
fp.close()
time.sleep(3)
manageView()
def manageView():
print('\n\n欢迎来到管理系统')
print('1.查看所有图书\n2.插入图书\n3.删除图书\n4.修改图书\n5.返回主页面\n')
choose = input('enter your choose:')
if choose == '1':
showBooks()
elif choose == '2':
insertBook()
elif choose == '3':
deleteBook()
elif choose == '4':
updateBook()
else:
main_view()
def login():
print('\n\n欢迎来到登录页面')
print('-------------')
username = input('enter username:')
password = input('enter password:')
#判定登录状态
login_state = False
with open('./userData.txt','r') as fp:
user_data_list = fp.readlines()
for user_data in user_data_list:
un = user_data.split('-')[0]
pw = user_data.split('-')[1]
if username == un and password == pw:
login_state = True
break
if login_state == True:
manageView()
else:
print('登录失败,是否返回主页面？y/n')
c = input('enter your choose:')
if c == 'y' or c == 'Y':
main_view()
else:
exit()
def findPwd():
un = input('enter your username:')
em = input('enter your email')
with open('./userData.txt','r') as fp:
isFind = False
user_data_list = fp.readlines()
for user_data in user_data_list:
username = user_data.split('-')[0]
email = user_data.split('-')[2]
#将email中的回车去掉
email = email.strip()
if username == un and email == em:
password = user_data.split('-')[1]
print('找回的密码为：',password)
isFind = True
break
if isFind == False:
print('密码找回失败，用户名和邮箱不匹配！')
def main_view():
print('欢迎来到xxx管理系统')
print('----------------')
print('1.登录\n2.注册\n3.找回密码\n4.退出')
choose = input('请选择功能:')
if choose == '1':
login()
elif choose == '2':
regist()
elif choose == '3':
findPwd()
elif choose == '4':
return #退出整个程序
else:
print('输入有误，程序退出！')
main_view()