【学习笔记】Python 基础知识 - Day10

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文件操作（IO技术）

文本文件和二进制文件创建文件对象open()文本文件的写入

基本的文件写入操作常用编码介绍中文乱码问题write()/writelines()写入数据close()关闭文件流with 语句(上下文管理器) 文本文件的读取二进制文件的读取和写入文件对象的常用属性和方法文件任意位置操作使用 pickle 序列化CSV 文件的操作

csv.reader 对象和 csv 文件读取csv.writer 对象和 csv 文件写入 os 和 os.path 模块

os 模块 - 调用操作系统命令os 模块 - 文件和目录操作os.path 模块walk()递归遍历所有文件和目录 shutil 模块(拷贝和压缩)递归算法

文件操作（IO技术） 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。

创建文件对象open()

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:ab.txt。为了减少“”的输入，可以使用原始字符串：r“d:b.txt”。

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

字符含义：r 回车，n 换行
repr()：将对象转化为供解释器读取的形式

基本的文件写入操作

f = open(r"a.txt","a")
s = "itbaizhannsxtn"
f.write(s)
f.close()

常用编码介绍

中文乱码问题

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。

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

f = open(r"d:bb.txt","w",encoding="utf-8")
s = ["高淇n","高老三n","高老四n"]
f.writelines(s)
f.close()

执行结果：

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。

try:
	f = open(r"my01.txt","a")
	str = "gaoqi"
	f.write(str)
except baseException as e:
	print(e)
finally:
	f.close()

with 语句(上下文管理器)

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。

s = ["高淇n","高老三n","高老五n"]
with open(r"d:bb.txt","w") as f:
	f.writelines(s)

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。

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。

# 按行读取一个文件
with open(r"bb.txt","r") as f:
	while True:
		fragment = f.readline()
		if not fragment:
			break
		else:
			print(fragment,end="")

# 使用迭代器（每次返回一行）读取文本文件
with open(r"d:bb.txt","r") as f:
	for a in f:
		print(a,end="")

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。

二进制文件的读取和写入

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！')

文件对象的常用属性和方法

文件任意位置操作

# seek()移动文件指针示例
with open("e.txt","r",encoding="utf-8") 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())))

使用 pickle 序列化

序列化：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：将读取到的“串行化数据”转化成对象。

# 序列化
import pickle
with open(r"d:data.dat","wb") as f:
	a1 = "高淇"
	a2 = 234
	a3 = [20,30,40]
	pickle.dump(a1,f)
	pickle.dump(a2,f)
	pickle.dump(a3,f)

# 反序列化
import pickle
with open(r"d:data.dat","rb") as f:
	a1 = pickle.load(f)
	a2 = pickle.load(f)
	a3 = pickle.load(f)
	print(a1)
	print(a2)
	print(a3)

'''
执行结果：
高淇
234
[20, 30, 40]
'''

CSV 文件的操作

csv 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

csv.reader 对象和 csv 文件读取

# csv.reader 对象于从 csv 文件读取数据
import csv
with open(r"d:a.csv") as a:
	a_csv = csv.reader(a)
	for row in a_csv: 
		print(row)

'''
执行结果：
['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']
'''

csv.writer 对象和 csv 文件写入

# csv.writer 对象写一个 csv 文件
import csv

headers = ["工号","姓名","年龄","地址","月薪"]
rows = [("1001","高淇",18,"西三旗1 号院","50000"),("1002","高八",19,"西三旗1 号院","30000")]

with open(r"d:b.csv","w") as b:
	b_csv = csv.writer(b)  # 创建 csv 对象
	b_csv.writerow(headers)  # 写入一行（标题）
	b_csv.writerows(rows)  # 写入多行（数据）

'''
执行结果：
工号,姓名,年龄,地址,月薪
1001,高淇,18,西三旗1号院,50000
1002,高八,19,西三旗1号院,30000
'''

os 和 os.path 模块

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。

os 模块 - 调用操作系统命令

os.system 可以帮助我们直接调用系统的命令。

# os.system 调用 windows 系统的记事本程序
import os
os.system("notepad.exe")

os.startfile：直接调用可执行文件。

# 运行安装好的微信
import os
os.startfile(r"C:Program Files (x86)TencentWeChatWeChat.exe")

os 模块 - 文件和目录操作

os.path 模块

#coding=utf-8
#列出指定目录下所有的.py文件，并输出文件名
import os
import os.path
path = os.getcwd()
file_list2 = [filename for filename in os.listdir(path) if filename.endswith(".py") ]
for filename in file_list2:
	print(filename,end="t")

walk()递归遍历所有文件和目录

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

shutil 模块(拷贝和压缩)

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。

import shutil
import zipfile

# 实现文件的拷贝
shutil.copyfile("1.txt","1_copy.txt")

# 实现递归的拷贝文件夹内容
# "音乐"文件夹不存在才能用
shutil.copytree("电影/学习","音乐",ignore=shutil.ignore_patterns("*.html","*.htm"))

# 将"电影/学习"文件夹下所有内容压缩到"音乐2"文件夹下生成 movie.zip
shutil.make_archive("音乐2/movie","zip","电影/学习")

# 解压缩
z2 = zipfile.ZipFile("a.zip","r")
z2.extractall("d:/")  # 设置解压的地址
z2.close()

递归算法

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。

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。

# coding=utf-8
# 使用递归求 n!

def factorial(n):
	if n==1:
		return 1
	else:
		return n*factorial(n-1)
		
a = factorial(10)
print(a)

递归的缺陷：简单的程序是递归的优点之一。但是递归调用会占用大量的系统堆栈，内存耗用多，在递归调用层次多时速度要比循环慢的多，所以在使用递归时要慎重。