Python基础知识(第十天)
135.file文件操作_操作系统底层关系_写入文件
文本文件和二进制文件
按文件中数据组织形式,我们把文件分为文本文件和二进制文件两大类。
1.文本文件
文本文件存储的是普通“字符”文本,python 默认为 unicode 字符集(两个字节表示一个字符,最多可以表示:65536 个),可以使用记事本程序打开。但是,像 word 软件编辑的文档不是文本文件。
2.二进制文件
二进制文件把数据内容用“字节”进行存储,无法用记事本打开。必须使用专用的软件解码。常见的有:MP4 视频文件、MP3 音频文件、JPG 图片、doc 文档等等。
文件操作相关模块概述
Python 标准库中,如下是文件操作相关的模块,我们会陆续给大家介绍。
名称 |
说明 |
io 模块 |
文件流的输入和输出操作 input output |
os 模块 |
基本操作系统功能,包括文件操作 |
glob 模块 |
查找符合特定规则的文件路径名 |
fnmatch 模块 |
使用模式来匹配文件路径名 |
fileinput 模块 |
处理多个输入文件 |
filecmp 模块 |
用于文件的比较 |
cvs 模块 |
用于 csv 文件处理 |
pickle 和 cPickle |
用于序列化和反序列化 |
xml 包 |
用于 XML 数据处理 |
bz2、gzip、zipfile、zlib、tarfile |
用于处理压缩和解压缩文件(分别对应不同的算法) |
创建文件对象 open()
open()函数用于创建文件对象,基本语法格式如下:
open(文件名[,打开方式])
如果只是文件名,代表在当前目录下的文件。文件名可以录入全路径,比如:D:\a\b.txt。为了减少“\”的输入,可以使用原始字符串:r“d:\b.txt”。示例如下:
f = open(r"d:\b.txt","w")
模式 |
描述 |
r |
读 read 模式 |
w |
写 write 模式。如果文件不存在则创建;如果文件存在,则重写新内容; |
a |
追加 append 模式。如果文件不存在则创建;如果文件存在,则在文件末尾追加内容 |
b |
二进制 binary 模式(可与其他模式组合使用) |
+ |
读、写模式(可与其他模式组合使用) |
文本文件对象和二进制文件对象的创建:
如果我们没有增加模式“b”,则默认创建的是文本文件对象,处理的基本单元是“字符”。如果是二进制模式“b”,则创建的是二进制文件对象,处理的基本单元是“字节”。
文本文件的写入
文本文件的写入一般就是三个步骤:
1.创建文件对象
2.写入数据
3.关闭文件对象
python——> 解释器——>操作系统——>硬盘
f = open(r"/Users/zhucan/Desktop/aaw.txt","a")
s = "itbaizhan\nsxt\n"
f.write(s)
f.close()
136.编码知识_中文乱码问题解决
编码知识
ASCII
全称为 American Standard Code for Information Interchange,美国信息交换标准代码,这是世界上最早最通用的单字节编码系统,主要用来显示现代英语及其他西欧语言。
ASCII 码用 7 位表示,只能表示 128 个字符。只定义了 27=128 个字符,用7bit 即可完全编码,而一字节 8bit 的容量是 256,所以一字节 ASCII 的编码最高位总是 0。
0~31 表示控制字符如回车、退格、删除等;32~126 表示打印字符即可以通过键盘输入并且能显示出来的字符; 其中 48~57 为 0 到 9 十个阿拉伯数字, 65~90 为 26 个大写英文字母,97~122 号为 26 个小写英文字母,其余为一些标点符号、运算符号等,具体可以参考 ASCII 标准表(大家自行百度,不在此赘述)。
ISO8859-1
ISO-8859-1 又称 Latin-1,是一个 8 位单字节字符集,它把 ASCII 的最高位也利用起来,并兼容了 ASCII,新增的空间是 128,但它并没有完全用完。
在 ASCII 编码之上又增加了西欧语言、希腊语、泰语、阿拉伯语、希伯来语对应的文字符号,它是向下兼容 ASCII 编码
GB2312
GB2312 全称为信息交换用汉字编码字符集,是中国于 1980 年发布,主要用于计算机系统中的汉字处理。GB2312 主要收录了 6763 个汉字、682 个符号。
GB2312 覆盖了汉字的大部分使用率,但不能处理像古汉语等特殊的罕用字, 所以后来出现了像 GBK、GB18030 这种编码。GB2312 完全兼容 ISO8859-1。
GBK
全称为 Chinese Internal Code Specification,即汉字内码扩展规范,于 1995 年制定。它主要是扩展了 GB2312,在它的基础上又加了更多的汉字,它一共收录了 21003 个汉字
GB18030
现在最新的内码字集于 2000 年发布,并于 2001 年强制执行,包含了中国大部分少数民族的语言字符,收录汉字数超过 70000 余个。
它主要采用单字节、双字节、四字节对字符编码,它是向下兼容 GB2312 和 GBK 的, 虽然是我国的强制使用标准,但在实际生产中很少用到,用得最多的反而是 GBK 和 GB2312
Unicode
Unicode 编码设计成了固定两个字节,所有的字符都用 16 位(2^16=65536) 表示,包括之前只占 8 位的英文字符等,所以会造成空间的浪费,UNICODE 在很长的一段时间内都没有得到推广应用。Unicode 完全重新设计,不兼容 iso8859-1,也不兼容任何其他编码。
UTF-8
对于英文字母,unicode 也需要两个字节来表示。所以 unicode 不便于传输和存储。因此而产生了 UTF 编码,UTF-8 全称是(8-bit Unicode Transformation Format)。UTF 编码兼容 iso8859-1 编码,同时也可以用来表示所有语言的字符, 不过,UTF 编码是不定长编码,每一个字符的长度从 1-4 个字节不等。其中, 英文字母都是用一个字节表示,而汉字使用三个字节。
【老鸟建议】一般项目都会使用 UTF-8。unicode 中虽然汉字是两个字节, UTF-8 中汉字是 3 个字节。但是互联网中一个网页也包含了大量的英文字母, 这些英文字母只占用 1 个字节,整体占用空间,UTF-8 仍然优于 Unicode。
中文乱码问题
乱码——解码和编码不一致
windows 操作系统默认的编码是 GBK,Linux 操作系统默认的编码是 UTF-8。当我们用 open()时,调用的是操作系统打开的文件,默认的编码是 GBK。python默认unicode。
137.关闭流要点1_try异常管理
write()/writelines()写入数据
write(a):把字符串 a 写入到文件中
writelines(b):把字符串列表写入文件中,不添加换行符
close()关闭文件流
由于文件底层是由操作系统控制,所以我们打开的文件对象必须显式调用 close()方法关闭文件对象。当调用 close()方法时,首先会把缓冲区数据写入文件(也可以直接调用 flush() 方法),再关闭文件,释放文件对象。
为了确保打开的文件对象正常关闭,一般结合异常机制的 finally 或者 with 关键字实现无论何种情况都能关闭打开的文件对象。
结合异常机制 finally 确保关闭文件对象
try:f = open(r"my01.txt","a")str = "gaoqi"f.write(str)
except BaseException as e:print(e)
finally:f.close()
138.关闭流要点2_with上下文管理_现场还原
with 关键字(上下文管理器)可以自动管理上下文资源,不论什么原因跳出 with 块,都能确保文件正确的关闭,并且可以在代码块执行完毕后自动还原进入该代码块时的现场。
with open(r"a.txt","a") as f:f.write("gaoqi")
139.文本文件的读取
文件的读取一般使用如下三个方法:
1.read([size])
从文件中读取 size 个字符,并作为结果返回。如果没有 size 参数,则读取整个文件。读取到文件末尾,会返回空字符串。中文英文都是一个字符
2.readline()
读取一行内容作为结果返回。读取到文件末尾,会返回空字符串。
3.readlines()
文本文件中,每一行作为一个字符串存入列表中,返回该列表
with open(r"a.txt","r") as f:print(f.read())
迭代器
with open(r"a.txt","r") as f:for a in f:print(a,end="")
with open(r"a.txt","r") as f:while True:fragment = f.readline()if not fragment:breakelse:print(fragment,end="")
140.enumerate()函数和推导式生成列表_操作每行增加行号
a=["I want you\n","abc\n","gaoqi\n"]
b=enumerate(a)
print(a)
print(list(b))
['I want you\n', 'abc\n', 'gaoqi\n']
[(0, 'I want you\n'), (1, 'abc\n'), (2, 'gaoqi\n')]
with open(r"a.txt","r") as f:lines=f.readlines()lines=[line.rstrip()+" #"+str(index+1)+"\n" for index,line in enumerate(lines)]
with open(r"a.txt","w") as f:f.writelines(lines)
141.二进制文件的读写_图片文件拷贝
二进制文件的处理流程和文本文件流程一致。首先还是要创建文件对象,不过,我们需要指定二进制模式,从而创建出二进制文件对象。例如:
f = open(r"d:\a.txt", 'wb') #可写的、重写模式的二进制文件对象
f = open(r"d:\a.txt", 'ab') #可写的、追加模式的二进制文件对象
f = open(r"d:\a.txt", 'rb') #可读的二进制文件对象
创建好二进制文件对象后,仍然可以使用 write()、read()实现文件的读写操作。
with open('aa.gif', 'rb') as f:with open('aa_copy.gif', 'wb') as w:for line in f.readlines():w.write(line)
print('图片拷贝完成!')
142.文件对象常用方法和属性总结_seek()任意位置操作
文件对象的打开模式
模式 |
说明 |
r |
读模式 |
w |
写模式 |
a |
追加模式 |
b |
二进制模式(可与其他模式组合) |
+ |
读写模式(可以其他模式组合) |
文件对象的常用方法
方法名 |
说明 |
read([size]) |
从文件中读取 size 个字节或字符的内容返回。若省略[size],则读 取到文件末尾,即一次读取文件所有内容 |
readline() |
从文本文件中读取一行内容 |
readlines() |
把文本文件中每一行都作为独立的字符串对象,并将这些对象放入 列表返回 |
write(str) |
将字符串 str 内容写入文件 |
writelines(s) |
将字符串列表 s 写入文件文件,不添加换行符 |
seek(offset[,whence]) |
把文件指针移动到新的位置,offset 表示相对于 whence 的多少个 字节的偏移量; offset: off 为正往结束方向移动,为负往开始方向移动whence不同的值代表不同含义: 0: 从文件头开始计算(默认值) 1:从当前位置开始计算 2:从文件尾开始计算 |
tell() |
返回文件指针的当前位置 |
truncate([size]) |
不论指针在什么位置,只留下指针前 size 个字节的内容,其余全部删除; 如果没有传入 size,则当指针当前位置到文件末尾内容全部删除 |
flush() |
把缓冲区的内容写入文件,但不关闭文件 |
close() |
把缓冲区内容写入文件,同时关闭文件,释放文件对象相关资源 |
ith open("a.txt","r") as f:print("文件名是:{0}".format(f.name))print(f.tell())print("读取的内容:{0}".format(str(f.readline())))print(f.tell())f.seek(0,0)print("读取的内容:{0}".format(str(f.readline())))
文件名是:a.txt
0
读取的内容:gaoqi #1
9
读取的内容:gaoqi #1
143.使用pickle实现序列化和反序列化_神经元记忆移植
Python 中,一切皆对象,对象本质上就是一个“存储数据的内存块”。有时候,我们需要将“内存块的数据”保存到硬盘上,或者通过网络传输到其他的计算机上。这时候,就需要“对象的序列化和反序列化”。 对象的序列化机制广泛的应用在分布式、并行系统上。
序列化指的是:将对象转化成“串行化”数据形式,存储到硬盘或通过网络传输到其他地方。反序列化是指相反的过程,将读取到的“串行化数据”转化成对象。我们可以使用 pickle 模块中的函数,实现序列化和反序列操作。
pickle.dump(obj, file) obj就是要被序列化的对象,file指的是存储的文件
pickle.load(file) 从file读取数据,反序列化成对象
import pickle
a1 = "高淇"
a2 = 234
a3 = [20,30,40]
with open("data.dat","wb") as f:pickle.dump(a1,f)pickle.dump(a2,f)pickle.dump(a3,f)with open("data.dat","rb") as f:b1=pickle.load(f)b2=pickle.load(f)b3=pickle.load(f)print(b1)print(b2)print(b3)print(id(a1))print(id(b1))
高淇
234
[20, 30, 40]
140569047046736
140569047163312
144.CSV文件的读取_写入
csv(Comma Separated Values)是逗号分隔符文本格式,常用于数据交换、Excel 文件和数据库数据的导入和导出。与 Excel 文件不同,CSV 文件中:
(1)值没有类型,所有值都是字符串
(2)不能指定字体颜色等样式
(3)不能指定单元格的宽高,不能合并单元格
(4)没有多个工作表
(5)不能嵌入图像图表
Python 标准库的模块 csv 提供了读取和写入 csv 格式文件的对象。
我们在 excel 中建立一个简单的表格:
另存为"csv(逗号分隔)",我们打开查看这个 csv 文件内容:
姓名,年龄,工作,薪水
高淇,18,程序员,50000
高老三,19,测试工程师,20000
高老五,20,人工智能开发,50000
import csv
with open("dd.csv","r") as f:a_csv=csv.reader(f)print(list(a_csv))for row in a_csv:print(row)
import csv
with open("ee.csv","w") as f:b_csv=csv.writer(f)b_csv.writerow(["ID","姓名","年龄"])b_csv.writerows(["ID","姓名","年龄"],["1001","高崎","18"])
145.os模块_调用操作系统可执行文件_控制台乱码问题
os 模块可以帮助我们直接对操作系统进行操作。我们可以直接调用操作系统的可执行文件、命令,直接操作文件、目录等等。在系统运维的核心基础。
os.system 调用 windows 系统的记事本程序
import os
os.system("notepad.exe")
os.system 调用 windows 系统中 ping 命令
import os
os.system("ping www.baidu.com")
直接调用可执行的文件
import os
os.startfile(r"")
146.os模块_获得文件信息_创建文件夹_递归创建
我们可以通过前面讲的文件对象实现对于文件内容的读写操作。如果,还需要对文件和目录做其他操作,可以使用 os 和 os.path 模块。
os 模块下常用操作文件的方法
方法名 |
描述 |
remove(path) |
删除指定的文件 |
rename(src,dest) |
重命名文件或目录 |
stat(path) |
返回文件的所有属性 |
listdir(path) |
返回 path 目录下的文件和目录列表 |
os 模块下关于目录操作的相关方法,汇总如下:
方法名 |
描述 |
mkdir(path) |
创建目录 |
makedirs(path1/path2/path3/...) |
创建多级目录 |
rmdir(path) |
删除目录 |
removedirs(path1/path2...) |
删除多级目录 |
getcwd() |
返回当前工作目录:current work dir |
chdir(path) |
把 path 设为当前工作目录 |
walk() |
遍历目录树 |
sep |
当前操作系统所使用的路径分隔符 |
import os
print(os.name) #windows nt #linux和unix posix
print(os.sep) #windows \ #linux和unix /
print(repr(os.linesep)) #windows \r\n #linux和unix \nprint(os.getcwd())
os.chdir("/d")
os.mkdir("书籍")os.rmdir("书籍")
os.makedirs("电影/港台/周星驰")
os.removedirs("电影/港台/周星驰") #只能删除空目录os.makedirs("../电影/港台/周星驰")
os.rename("电影","movie")print(os.listdir("movie")) #显示一级子目录
147.os.path模块_常用方法
os.path 模块提供了目录相关(路径判断、路径切分、路径连接、文件夹遍历)的操作、
方法 |
描述 |
isabs(path) |
判断 path 是否绝对路径 |
isdir(path) |
判断 path 是否为目录 |
isfile(path) |
判断 path 是否为文件 |
exists(path) |
判断指定路径的文件是否存在 |
getsize(filename) |
返回文件的大小 |
abspath(path) |
返回绝对路径 |
dirname(path) |
返回目录的路径 |
getatime(filename) |
返回文件的最后访问时间 |
getmtime(filename) |
返回文件的最后修改时间 |
walk(top,func,arg) |
递归方式遍历目录 |
join(path,*paths) |
连接多个 path |
split(path) |
对路径进行分割,以列表形式返回 |
splitext(path) |
从路径中分割文件的扩展名 |
print(os.path.isabs(""))
#列出工作目录下所有的.py文件,并输出文件名
import os
path=os.getcwd()
file_list=os.listdir(path)
for filename in file_list:if filename.endswith("py"):print(filename)
148.os模块_使用walk遍历
os.walk()方法:
返回一个 3 个元素的元组,(dirpath, dirnames, filenames),
dirpath:要列出指定目录的路径
dirnames:目录下的所有文件夹
filenames:目录下的所有文件
import os
path = os.getcwd()
list_files = os.walk(path)
for dirpath,dirnames,filenames in list_files:for dir in dirnames:print(dir)for name in filenames:print(name)
149.shutil模块_文件和目录拷贝
shutil 模块是 python 标准库中提供的,主要用来做文件和文件夹的拷贝、移动、删除等;还可以做文件和文件夹的压缩、解压缩操作。
os 模块提供了对目录或文件的一般操作。shutil 模块作为补充,提供了移动、复制、压缩、解压等操作,这些 os 模块都没有提供。
import shutil
shutil.copyfile("1.py","1_copt.txt")
shutil.copytree("movie/港台","电影")
150.shutil和zipfile模块_压缩和解压缩
import shutil
import zipfile
shutil.make_archive("电影/gg","zip","movie/港台")
z1=zipfile.ZipFile("a.zip,"w")
z1.write("1.txt")
z1.close()z2=zipfile.ZipFile("a.zip","r")
z2.extractall("电影")
z2.close()
151.递归算法原理_阶乘计算
递归是一种常见的解决问题的方法,即把问题逐渐简单化。递归的基本思想就是“自己调用自己”,一个使用递归技术的方法将会直接或者间接的调用自己。利用递归可以用简单的程序来解决一些复杂的问题。比如:斐波那契数列的计算、汉诺塔、快排等问题。
递归结构包括两个部分:
1.定义递归头。解答:什么时候不调用自身方法。如果没有头,将陷入死循环,也就是递归的结束条件。
2.递归体。解答:什么时候需要调用自身方法。
num=1
def a1():global num #在函数内部改变全局变量的值,要事先声明一下num+=1print("a1")if num<3:a1()
a1()
def factorial(n):if n==1:return 1else:return n*factorial(n-1)
a = factorial(10)
print(a)
152.递归算法原理_目录树结构展示
import os
allfile=[]
def getFiles(path,level):childFiles = os.listdir(path)for file in childFiles:filepath = os.path.join(path, file)if os.path.isdir(filepath):getFiles(filepath, level + 1)allfile.append("\t" * level + filepath)getFiles(os.getcwd(), 0)for f in reversed(allfile):print(f)
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