你会处理圆周率吗？----- Python操作文件应用举例

呜呜呜，好久没更新了，

今天我们来聊聊IO流，之前我们用java中的IO流对文件进行了一些简单的操作，这次我们用Python作为基础语言来学习如何使用文件中的IO流。

有这样一道作业：

圆周率的前100万位小伙伴们可以自行到网上下载，或者联系我：3611544427@qq.com。

这是一个简单的文件读取和写入的作业，对于Python中文件对象的使用细则，限于篇幅，就不细讲了，在这，我只介绍几个常用的文件函数：

1. tell()

获取文件指针的位置，之后的写入等操作都是从文件指针处开始操作。

2. read()

用于读取整个文件，返回一个字符串，可以添加一个参数，如 read(100) 表示读取从文件指针处开始的100个字节，唯一需要注意的是，执行read(100)后，文件指针会向后移动100位。

3. seek(offset , whence = 0)

seek() 函数用于控制文件指针偏移的量。

offset ：开始的偏移量，也就是代表需要向右移动的字节数
whence ：给offset参数一个定义，即表示要从哪个位置开始偏移，其仅有三个取值：0，1，2。0表示从文件开头开始算起，1表示从文件当前指针位置开始算起，2表示从文件末尾开始算起。如果不给whence，默认为0。

利用上述函数，我们可以轻松地解决前面作业中的写入操作，代码如下：


file = open('pi_digit.txt','r')with open('result', 'w') as f:    # 新生成的文件名：resultf.write(file.read(2) + '\n')  #写入 “3.”seek = 2 # 文件指针位置while seek <= 1000000:file.seek(seek)           # 移动至 “3.” 之后seek += 100 f.write(file.read(100) + '\n')   # 每隔100位换行print("写入完毕！")file.close()

代码执行完毕后，会在当前目录生成一个 result.txt 文件。

上述代码里，我们使用了seek()函数强行控制文件指针的指向，这样便于在文件读取完毕后跳出while循环。前面说过，执行read(100)后，文件指针会向后移动100位，这样看来也许可以不用seek()函数，小伙伴们可以思考一下，如果不使用seek()函数，如何实现写入文件的功能。

接着，我们来看看如何寻找某人的生日序列（yymmdd），圆周率神奇的地方就在于，任何人的生日都能在圆周率小数点后找到，在这，提供两种方法：

1. 使用字符串自带的 index() 方法

调用方法：str1.index(str2)，表示从字符串str1中寻找子串str2，若找到，则返回位置索引，否则会抛出错误----- ValueError ，调用时需小心使用，来看代码实现，假设某人出生日是02年05月19日，有如下实现：


file = open('pi_digit.txt','r')# 使用字符串自带的index()方法，此方法未找到会报错ValueError，用try语句：
try:index = file.read().index('020519')print("'020519'位于小数点后",end = '')print(index,end = '')print('位，在新文件中的行号为：',end = '')row = (index - 2) // 100 + 2  # 根据索引位置计算行号print(row)
except ValueError as e:print("不存在")file.close()

运行结果：

翻阅之前写入生成的新文件result.txt，找到第7678行，如下：

确实爬取到了我们要找的生日序列-----020519。

2. 使用正则表达式

熟悉正则表达式的小伙伴们也可以用正则表达式来爬取：


import refile = open('pi_digit.txt','r')# 也可以使用正则表达式获取
pattern = re.compile(r'(020519)')     # 出生日：02年05月19日pi = re.search(pattern,file.read())    # 是否匹配if pi:index = pi.span(0)[0]  # span()返回匹配索引位置print("'020519'位于小数点后", end='')print(index, end='')print('位，在新文件中的行号为：', end='')row = (index - 2) // 100 + 2  # 根据索引位置计算行号print(row)
else:print("不存在")file.close()

同样的运行结果：

值得注意的是，如果上述的写入文件操作和爬取生日序列操作同时运行时，可能会出现爬取生日序列失败的情况，原因在于执行完文件写入操作后，文件指针已经到了文本末尾，之后的爬取会从文本末尾开始，当然爬取不到任何东西了，可以在写入文件操作和爬取生日序列操作语句块之间加上语句

“file.seek(0)”

将文件指针指向文本开头，这样爬取便会从文本开头开始：

import refile = open('pi_digit.txt', 'r')
with open('result', 'w') as f:  # 新生成的文件名：resultf.write(file.read(2) + '\n')  # 写入 “3.”seek = 2  # 文件指针位置while seek <= 1000000:file.seek(seek)  # 移动至 “3.” 之后seek += 100f.write(file.read(100) + '\n')  # 每隔100位换行print("写入完毕！")file.seek(0)  # 将文件指针重新指向文本开头# 方法一：使用字符串自带的index()函数获取
try:index = file.read().index('020519')print("'020519'位于小数点后", end='')print(index, end='')print('位，在新文件中的行号为：', end='')row = (index - 2) // 100 + 2  # 根据索引位置计算行号print(row)
except ValueError as e:print("不存在")# 方法二：使用正则表达式获取file.seek(0)  # 将文件指针重新指向文本开头pattern = re.compile(r'(020519)')  # 出生日：02年05月19日
pi = re.search(pattern, file.read())  # 是否匹配
if pi:index2 = pi.span(0)[0]  # span()返回匹配索引位置print("'020519'位于小数点后", end='')print(index2, end='')print('位，在新文件中的行号为：', end='')row2 = (index2 - 2) // 100 + 2  # 根据索引位置计算行号print(row2)
else:print("不存在")# 记得关闭pi_digit.txt文件
file.close()

运行结果：

此外，如果小伙伴们使用的IDE是 pycharm ，直接输出圆周率100万位，控制台可能会缺失部分数据，原因在于pycharm对控制台输出空间做了最大值限制，打开设置，修改下图红框部分即可：

最后，喜欢的小伙伴们点个赞鼓励支持一下吧～