I/O操作（draft）

I/O操作（draft）#

I/O(Input/Output),即输入/输出。

通常程序在运行过程中，程序的中间结果和参数往往保存在内存在中，这样可以大大提高运算速度，缓解CPU于与读/写速度的不平衡造成的系统效率低下的问题。

Python的标准输入/输出为：sys.stdin sys.stdout

文件#

文件一般分为两种：

  • 二进制文件

  • ASCII(纯文本文件)

文件一般是指以文件名标识的，存储在外部介质上的一组相关数据的有序集合。

  • 文件是操作系统和用户进行数据管理的单位。

  • 文件一般存储在外部介质上，在使用时将文件调入内存。

  • 文件只是连续的字节序列。数据的传输通常使用“字节流”模式。

读取文件#

open()返回一个文件对象，对该文件进行后继相关的操作都要用到它。

open函数提供了初始化I/O操作通用接口。

格式：

file_object=open(file_name,access_mode='r',buffering==-1)

参数简介：

  • file_name(作为唯一的强制参数)是包含要打开的文件的字符串，它可以是绝对路径或相对路径。

  • access_mode代表文件打开的模式。(是字符串的形式)

  • buffering用于指示访问文件所采用的缓冲方式。如果buffering的值被设为0，就不会有寄存。如果buffering的值取1，访问文件时会寄存行。如果将buffering的值设为大于1的整数，表明了这就是的寄存区的缓冲大小。如果取负值，寄存区的缓冲大小则为系统默认。

文件模式：

模式

描述

r

以只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。这是默认模式。

w

打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件。

a

打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。

b

二进制模式(可添加到其他模式中使用)

+

读/写模式(可添加到其他模式中使用)

组合形式：

模式

描述

rb

以二进制格式打开一个文件用于只读。文件指针将会放在文件的开头。这是默认模式。

r+

打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。

rb+

以二进制格式打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。

wb

以二进制格式打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件。

w+

打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件。

wb+

以二进制格式打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件。

ab

以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。

a+

打开一个文件用于读写。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。文件打开时会是追加模式。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。

ab+

以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。

 
test_file=open('C:/Users/xiner/学习/test.txt')

text=test_file.read()

print(text)

啊飒飒
sddds
s打广告

文件方法#

方法

描述

file.close()

关闭文件。关闭后文件不能再进行读写操作。

file.flush()

刷新文件内部缓冲，直接把内部缓冲区的数据立刻写入文件, 而不是被动的等待输出缓冲区写入。

file.fileno()

返回一个整型的文件描述符(file descriptor FD 整型), 可以用在如os模块的read方法等一些底层操作上。

file.isatty()

如果文件连接到一个终端设备返回 True，否则返回 False。

file.next()

返回文件下一行。

file.read([size])

从文件读取指定的字节数，如果未给定或为负则读取所有。

file.readline([size])

读取整行，包括 “\n” 字符。

file.readlines([sizehint])

读取所有行并返回列表，若给定sizeint>0，返回总和大约为sizeint字节的行, 实际读取值可能比sizhint较大, 因为需要填充缓冲区。

file.seek(offset[, whence])

设置文件当前位置

file.tell()

返回文件当前位置。

file.truncate([size])

截取文件，截取的字节通过size指定，默认为当前文件位置。

file.write(str)

将字符串写入文件，没有返回值。

file.writelines(sequence)

向文件写入一个序列字符串列表，如果需要换行则要自己加入每行的换行符。

 
test_file1=open('C:/Users/xiner/学习/myfile.txt','w')   #写入新的文件

test_file1.write('This is my test file')
test_file1.close()

test_file1=open('C:/Users/xiner/学习/myfile.txt')
text1=test_file1.read()
text1

'This is my test file'

# stdin.py
print('hello world!')
user=input('Please enter your name:')
print('Hi,%s!'%user)

hello world!
Please enter your name:T
Hi,T!

%pwd  # 文件目录

'C:\\Users\\xiner\\学习'

#打开文件
fo=open('foo.txt','wb')
print('Name of the file:',fo.name)
# 关闭文件
fo.close()

Name of the file: foo.txt

## 上下文管理模式
with open('pi_dights.txt') as file_object:
    print(file_object.read())

3.1415926535
  8979311599
  7963468544
0x1A0x1A

处理二进制文件#

ASCII可以使用任何文字处理程序阅读，且其编码是基于字符定长的，译码相对容易些；
而二进制文件编码是不定长的，灵活利用率高，译码要难些。

  • 使用’r’时若碰到’0x1A’,就会视为文件结束，即EOF；但是使用’rb’则不会存至在此问题。

python使用struct模块来处理二进制数据#

  • pack(fmt,v1,v1,...)：
    按照给定的格式(fmt),把数据封装成字符串(类似于C结构体的字节流)

  • unpack(fmt,string)：
    按照给定的格式(fmt)解析字节流string，返回解析出来的tuple

  • calcsize(fmt)：
    计算给定的格式(fmt)占用多少字节的内存

 import struct
a=20
b=400
st=struct.pack('ii',a,b)  #转换成字节流，虽然还是字符串，但是可以在网络上传输
print(len(st))
print(st)
print(repr(st))

8
b'\x14\x00\x00\x00\x90\x01\x00\x00'
b'\x14\x00\x00\x00\x90\x01\x00\x00'

import struct
a = b'hello'
b = b'world!'
c = 2
d = 45.123
t = struct.pack('5s6sif',a,b,c,d)
s = struct.unpack('5s6sif',t)
print(t)
print(s)

b'helloworld!\x00\x02\x00\x00\x00\xf4}4B'
(b'hello', b'world!', 2, 45.12300109863281)

struct中支持的格式如下表：

Format

C Type

Python

字节数

x

pad byte

no value

1

c

char

string of length 1

1

b

signed char

integer

1

B

unsigned char

integer

1

?

_Bool

bool

1

h

short

integer

2

H

unsigned short

integer

2

i

int

integer

4

I

unsigned int

integer or long

4

l

long

integer

4

L

unsigned long

long

4

q

long long

long

8

Q

unsigned long long

long

8

f

float

float

4

d

double

float

8

s

char[]

string

1

p

char[]

string

1

  • 注1.q和Q只在机器支持64位操作时有意思

  • 注2.每个格式前可以有一个数字，表示个数

  • 注3.s格式表示一定长度的字符串，4s表示长度为4的字符串，但是p表示的是pascal字符串

  • 注4.P用来转换一个指针，其长度和机器字长相关

  • 注5.最后一个可以用来表示指针类型的，占4个字节

为了同c中的结构体交换数据，还要考虑有的c或c++编译器使用了字节对齐，通常是以4个字节为单位的32位系统，故而struct根据本地机器字节顺序转换.可以用格式中的第一个字符来改变对齐方式.定义如下：

Character

Byte order

Size and alignment

@

native

native            凑够4个字节

=

native

standard        按原字节数

<

little-endian

standard        按原字节数

>

big-endian

standard       按原字节数

!

network (= big-endian)

standard       按原字节数

使用方法是放在fmt的第一个位置，就像'@5s6sif'

 

import struct
#native byteorder
buffer=struct.pack('ihb',1,2,3) #将二进制数据分装成字符串
print(repr(buffer))
print(struct.unpack('ihb',buffer)) #将字符串反解析成数据

# data from a sequence,network byteorder
data=[1,2,3]
buffer=struct.pack('!ihb',*data) #将数据按照大端格式转换
print(repr(buffer))
print(struct.unpack('!ihb',buffer))

b'\x01\x00\x00\x00\x02\x00\x03'
(1, 2, 3)
b'\x00\x00\x00\x01\x00\x02\x03'
(1, 2, 3)

def add_some_text():
    f=open(r'C:\Users\xiner\AnacondaProjects','a')
    f.write('Here is some text!')
    f.close()

os模块#

Python3 OS 文件/目录方法