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【Python入门】文件读写

文章一览

  • 一、什么是文件
  • 二、文件形态
  • 三、文件组成要素
  • 四、文件操作
  • 五、文件路径
  • 六、文件读写操作
    • 6.1 文件打开模式
    • 6.2 文件的打开
    • 6.3 正确关闭文件
      • 6.3.1 读文件方法
      • 6.3.2 写文件
  • 七、CSV 文件读取
    • 7.1 CSV 数据存储格式
    • 7.2 CSV 文件特点
    • 7.3 使用记事本创建 CSV 文件
    • 7.4 用 csv 模块逐行处理 CSV 格式数据
    • 7.5 用 csv 模块一行一行写入
    • 7.6 读取结果生成一个字典
    • 7.7 CSV 格式文件与 excel 文件区别
  • 八、编码
    • 8.1 ASCII码
    • 8.2 EASCII(ISO/8859-1)
    • 8.3 汉字编码
    • 8.4 Unicode
    • 8.5 UTF-8

一、什么是文件

从本质上讲,文件是存储在某种长期储存设备上的一段数据序列。这些数据以特定格式组织,可以是像文本文件一样简单的数据,也可以像程序可执行文件一样复杂

数据表示的内容取决于所使用的格式规范,通常由扩展名表示

二、文件形态

文件展现形态:文本文件二进制文件

计算机中的所有数据,不论是文字、图片、视频、还是音频文件,本质上最终都是按照类似 0,1 的数字形式存储的

文本文件:由单一特定编码组成的文件,如 UTF-8 编码。由于存在编码,也被看成是存储着的长字符串

二进制文件:由比特 0 和 1 组成。比如 .png文件、.avi文件

三、文件组成要素

多数文件系统上的文件由三个主要部分组成:

  • 标题(Header) 有关文件内容的元数据(文件名,大小,类型等)
  • 数据(Data) 由创建者或编辑者编写的文件内容
  • 文件结束(EOF)表示文件结尾的特殊字符

四、文件操作

文件最常见的操作是保存 。Python 内置了读写文件的函数

文件无论,都先要请求操作系统打开**(Open**)一个文件对象,称为文件描述符或类型变量标识符

然后,通过操作系统提供的接口从这个文件对象中读取数据(读文件),或者把数据写入这个文件对象(写文件

五、文件路径

在操作系统上访问文件时,需要文件路径。文件路径是表示文件位置的字符串。它分为三个主要部分:

  • 文件夹路径:文件夹由反斜杠 \ 或 正斜杠 / 分隔
  • 文件名:文件的实际名称
  • 扩展名:文件路径的末尾预先设置了句号(.),用于表示文件类型

路径分为两种:绝对路径相对路径

  • 绝对路径:是从根目录开始到目标文件或目录的完整路径

C:\Users\user\Documents\file.txt

  • 相对路径:是从当前工作目录开始到目标文件或目录的路径。它不包含根目录,而是相对于当前目录的位置

当前工作目录为:/home/user:

  • documents/file.txt 表示:/home/user/documents/file.txt

    也可以表示成:

  • ./documents/file.txt 表示 /home/user/documents/file.txt

  • …/user2/documents/file.txt 表示 /home/user2/documents/file.txt

其中:

  • .(单点):表示当前目录。指的当前所在的目录
  • …(双点):表示上一级目录。即,当前目录的父目录

六、文件读写操作

​ (1)首先要把这个文件打开

​ (2)打开以后就可以从文件中读数据,写数据

​ (3)如果文件处理完毕,就要关闭文件

为什么需要关闭文件呢?

因为 Python 可能会缓存写入的数据,如果程序异常崩溃,数据就不能写入到文件中去。

6.1 文件打开模式

在 Python 中,打开文件的不同模式有不同的功能:

  • ‘r’ 模式用于读取文件
  • ‘w’ 模式用于写入文件,并且会覆盖已存在的文件
  • ‘a’ 模式用于向文件追加(写)内容

6.2 文件的打开

文件的打开使用 open() 函数

file_obj = open (filename, mode = 'r', encoding = 'utf-8'...)

  • filename:该参数为文件路径和名称(绝对或相对路径),必选参数
  • mode:为文件打开模式。可选参数,默认值为
  • rencoding:文件编码方式。一般是 utf-8

如果读取一个二进制文件,如一张图片、一段视频或者一段音乐,需要使用文件打开模式:‘rb’。如打开一个名为“music.mp3”的音频文件:

mfile = open('music.mp3','rb')

要调用 open() 函数以读文件模式打开一个文件模式,可以有三种类似的命令行写法:

  • f=open(“d:/temp/test.txt”,“r”)
  • f=open(“d:\temp\test.txt”,“r”)
  • f=open(r"d:/temp/test.txt",“r”)

文件使用结束后要用 close() 方法关闭,释放文件的使用授权:f.close()

6.3 正确关闭文件

由于文件读写时都有可能产生 I/O Error,一旦出错,后面的 f.close() 就不会调用

为了保证无论是否出错都能正确地关闭文件,Python 引入了 with语句来调用 close() 方法

# 读文件
with open ('cau.txt','r') as f:s = f.read ()print (s)

open() 函数返回一个文件(file)对象。文件对象是可迭代的,可迭代就意味这可以通过 for 循环来遍历其中的每个子项。

文件对象有很多的 **函数(**方法)

6.3.1 读文件方法

  • f.read()

    读文件直到文件结束,返回一个字符串。如果文件不存在,则报错

  • f.readline()

    从文件中读取一行内容,下次调用再读下一行

  • f.readlines()

    读取文件中全部内容,并返回有每行组成的字符串列表。一般和 for 循环搭配使用

f.read:

# 读文件
>>> with open ('01.txt','r') as f:
Hello china agriculture university
>>>     s1 = f.read (10)
>>>     s2 = f.read ()
>>>     print ('s1:',s1)
Hello chin
>>>     print ('s2:',s2)
a agriculture university
>>>     f.close ()

在文件特别大的情况下,最好不用read,因为读出来的内容会占用很大的内存。可以给 read 一个参数 size,表示读多少字节

f.readline():

除了 read,还可以用 readline。它只会读取一行的内容

# 读文件
with open('test.txt','r',encoding = 'utf-8') as f:line = f.readline()     #读第一行while line !="":        #判断当前行是否为空print(line)         #不为空则打印当前行line = f.readline() 

f.readlines():

f.readlines() 用于读取文件中的所有行,并将每一行作为一个字符串元素存储在一个列表中

# 读文件多行数据
with open ('02.txt','r') as f:for i in f.readlines():print (i)

6.3.2 写文件

文件内容写入时,首先也要打开文件

写文件 f.write():

和读文件(read)模式不同的是:当将一个字符串写入文件时,如果文件不存在不会报错,而是会自动创建传入文件名的那个文件

f.write() 方法将一个字符串写入文件。但它不会自动添加换行符。如果需要换行,需要手动添加 \n

# 创建一个文件并写入字符串
with open ('test.txt','w') as f:f.write ('Hello cau\n')f.write ('Hello pku\n')

注意:当用‘w’模式打开文件进行写入时,如果那个文件已经存在,就会把原来的文件内容清空!

为了防止文件内容被清空,可采用 **‘a’**追加模式打开文件进行写入

# 追加模式打开文件并写入字符串
with open ('test.txt','a') as f:f.write ('Hello bnu\n')f.write ('Hello tsing\n')

无论是’r’还是’w’,都仅仅支持读或写模式,而不能同时支持读写模式

​ 为了克服这个问题,可以把’r’模式写成**‘r+’**模式,就可以同时支持读写操作了

# 调用'r+'模式打开文件并写入字符串
with open ('test.txt','r+') as f:s = f.read()print (s)f.write ('Hello fudan\n')

打开文件后,调用 read 和 write 都不会报错了。而且 write 调用后,会以追加的形式在文件后面添加新的内容

写文件 f.writelines()

f.writelines() 方法将一个字符串列表写入文件。列表中的每个元素都是一个字符串,但也不会自动添加换行符

with open('03.txt','r+') as fo:str = ['中国农业大学烟台研究院']fo.writelines(str)for i in fo:print(i)

七、CSV 文件读取

7.1 CSV 数据存储格式

逗号分隔数值的存储格式叫 CSV (Comma-Separated Values)格式。其文件以纯文本形式存储表格数据(数字和文本),文件的每一行都表示一条数据记录。

CSV 文档的内容是由 “,” 分隔的一列列的数据构成的。CSV 文档是一种编辑方便,可视化效果极佳的数据存储方式。可以很方便地通过 Excel 创建、查看以及编辑 CSV 文档

Excel文件后缀:.xls

7.2 CSV 文件特点

  • 纯文本格式,通过单一编码表示字符
  • 为单位,开头不留空行,行之间没有空行
  • 每行表示一个一维数据,多行表示二维数据
  • 以逗号(英文,半角)分隔每列数据,列数据为空也要保留逗号
  • 对于表格数据,可以包含或不包含列名,包含时列名放置在文件第一行

7.3 使用记事本创建 CSV 文件

  • 新建一个文本文档
  • 打开文档,按照CSV文件格式要求进行编辑
  • 保存文件采用.csv文件

aaa,bbb,ccc CRLF

zzz,yyy,xxx CRLF

CRLF 是 Carriage-Return Line-Feed 的缩写,意思是 回车换行

文件中的最后一行记录结尾可以有或没有回车换行符,保存文件采用 .csv 文件

第一行可以存在一个可选的标题头,格式和普通记录行的格式一样。标题头要包含文件记录字段对应的名称,应该有和记录字段一样的数量。

field_name1,field_name1,field_name1 CRLF

aaa,bbb,ccc CRLF

zzz,yyy,xxx CRLF

在标题头行和普通行每行记录中,会存在一个或多个由半角逗号(,)分隔的字段。整个文件中每行应包含数量相同的字段,空格也是字段的一部分,不应被忽略。每一行记录最后一个字段后不能跟逗号。

aaa,bbb,ccc

7.4 用 csv 模块逐行处理 CSV 格式数据

import csv
csv_reader = csv.reader(open('student.csv','r'))
for row in csv_reader:print(row)

7.5 用 csv 模块一行一行写入

import csv
with open("test.csv","w") as csvfile: writer = csv.writer(csvfile)#先写入columns_name             writer.writerow(['a','b','c'])#写入多行用writerows     writer.writerows([[0,1,3],[4,5,6],[7,8,9]])

7.6 读取结果生成一个字典

读取结果生成一个字典(dict),用 csv.DictReader(files)

import csv
with open('student.csv') as csvfile: grades_data = list(csv.DictReader(csvfile))
print ('记录个数:', len(grades_data))
print ('记录:', grades_data)
print ('列名:', list(grades_data[0].keys()))

读取了数据,就可以进行数据处理了

7.7 CSV 格式文件与 excel 文件区别

  • CSV 是以逗号间隔的文本文件,而 XLS 是电子表格,包含文本、数值、公式和格式
  • 当不需要公式和格式表格可用 CSV 格式保存,当需要时则请保存为 XLS 格式
  • Excel文件只能用 Excel 文档打开,CSV 可以用 Windows 中的任何文本编辑器打开
  • 任何用于解析 Excel 数据的编程语言库通常都会更大,更慢,更复杂;任何编程语言来解析 CSV 数据是微不足道的,生成它是非常容易的

八、编码

8.1 ASCII码

ASCII(American Standard Code for Information Interchange),每个字符都对应唯一的一个数字

最开始ASCII只定义了 128 个字符编码,包括 96 个文字和 32 个控制符号,一共 128 个字符只需要一个字节的 7 位就能表示所有的字符

8.2 EASCII(ISO/8859-1)

计算机慢慢地普及到其它欧洲国家,发现还有很多欧洲所特有的字符是 ASCII 编码表中没有的,于是后来出现了可扩展的 ASCII, 叫 EASCII

8.3 汉字编码

汉字博大精深,常见的汉字就有成千上万,这已经大大超出了 ASCII 编码所能表示的字符范围了,即使是 EASCII 也显得杯水车薪,1981由中国国家标准总局发布 GB2312,共收录了6763个汉字,同时兼容 ASCII。后来就在GB2312的基础上创建了一种叫 GBK 的编码,收录了27484个汉字,同时还收录了藏文、蒙文、维吾尔文等主要的少数民族文字。

对于英文字符用 1 个字节来表示,汉字用 2 个字节来标识。在简体中文Windows 操作系统中,ANSI 编码代表 GB2312编码。

8.4 Unicode

统一联盟国际组织提出了 Unicode 编码,Unicode的学名是"Universal Multiple-Octet Coded Character Set"

世界上任何一个字符都可以用一个 Unicode 编码来表示,但是 Unicode有一定的局限性

比如一字符“A“,用一个字节就可以表示的字符,偏偏还要用两个字节,显然太浪费空间了

Unicode 只是规定如何编码,并没有规定如何传输、保存这个编码

8.5 UTF-8

utf-8(8-bit Unicode Transformation Format)是一种针对 Unicode 的可变长度字符编码,又称万国码

utf-8 用 1 到 6 个字节编码 Unicode字符。用在网页上可以统一页面显示中文简体繁体及其它语言(如英文,日文,韩文)。推荐 UTF-8 编码,国际通用

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Vue3:uv-upload图片上传

效果图&#xff1a; 参考文档&#xff1a; Upload 上传 | 我的资料管理-uv-ui 是全面兼容vue32、nvue、app、h5、小程序等多端的uni-app生态框架 (uvui.cn) 代码&#xff1a; <view class"greenBtn_zw2" click"handleAddGroup">添加班级群</vie…...

VBA技术资料MF243:利用第三方软件复制PDF数据到EXCEL

我给VBA的定义&#xff1a;VBA是个人小型自动化处理的有效工具。利用好了&#xff0c;可以大大提高自己的工作效率&#xff0c;而且可以提高数据的准确度。“VBA语言専攻”提供的教程一共九套&#xff0c;分为初级、中级、高级三大部分&#xff0c;教程是对VBA的系统讲解&#…...

redis使用注意哪些事项

1. 数据类型选择&#xff1a; • Redis支持多种数据类型&#xff0c;如字符串&#xff08;String&#xff09;、哈希&#xff08;Hash&#xff09;、列表&#xff08;List&#xff09;、集合&#xff08;Set&#xff09;、有序集合&#xff08;Sorted Set&#xff09;等。在选择…...

Go使用sqlx操作MySQL完整指南

# Go使用sqlx操作MySQL完整指南## 1. 安装依赖bash go get github.com/go-sql-driver/mysql go get github.com/jmoiron/sqlx2. 数据库基础操作 package mainimport ("fmt"_ "github.com/go-sql-driver/mysql""github.com/jmoiron/sqlx" )// 定…...

计算机基础复习12.23

ThreadLocal 线程隔离&#xff1a;ThreadLocal为每个线程提供了独立的变量副本&#xff0c;意味着线程之间不会相互影响&#xff0c;可以安全的在多线程环境中使用这些变量而不必担心数据竞争或同步问题 ThreadLocal的实现依赖于Thread类中的一个ThreadLocalMap字段&#xff…...