Python003.深浅拷贝-文件操作

1.初识文本的基本操作

    我们用python或其他语言编写的应用程序若想要把数据永久保存下来，必须要保存于硬盘中，这就涉及到应用程序要操作硬件，应用程序是无法直接操作硬件的，这就用到了操作系统。操作系统把复杂的硬件操作封装成简单的接口给用户/应用程序使用，其中文件就是操作系统提供给应用程序来操作硬盘虚拟概念，用户或应用程序通过操作文件，可以将自己的数据永久保存下来。

1.参数解释:

f: 就是一个变量，一般都会将它写成f, f_ob, 等，它被称作文件句柄。 ===================================================== open：是Python调用的操作系统（windows,linux,等）的功能。 ===================================================== 'd:\护士少妇萝莉.txt': 这个是文件的路径。 ===================================================== mode：就是定义你的操作方式：r为读模式。默认 ===================================================== encoding: 此次打开文件使用什么编码。一般来说：你的文件用什么编码保存的，就用什么方法打开，一般都是用utf-8（有些使用的是gbk）。 ===================================================== f.read(): 你想操作文件，比如读文件，给文件写内容，等等，都必须通过文件句柄进行操作。 ===================================================== close(): 关闭文件句柄（可以把文件句柄理解成一个空间，这个空间存在内存中，必须要主动关闭）。

2.操作文件的流程

1. 打开文件，得到文件句柄并赋值给一个变量 f=open('a.txt','r',encoding='utf-8') #默认打开模式就为r ================================================================== 2. 通过句柄对文件进行操作 data=f.read() ================================================================== 3. 关闭文件 f.close()

3.相对路径与绝对路径：

• 绝对路径:从磁盘根目录开始一直到文件名;
• 相对路径:用一个文件夹下的文件,相对于当前这个程序所在的文件而言.如果在同一个文件中,则相对路劲就是这个文件名.如果再上一层文件夹则要使用../相对路径下，你就可以直接写文件名即可;

4.文件操作:r读

以只读方式打开文件，文件的指针将会放在文件的开头;

文件操作最常用的模式，也是默认模式，如果一个文件不设置mode，那么默认使用r模式操作文件;

f = open('path1/小娃娃.txt',mode='r',encoding='utf-8') msg = f.read() f.close() >>>print(msg) ================================================================== 结果: 高圆圆 刘亦菲 张柏芝 杨紫 王菲

• read()

  read()将文件中的内容全部读取出来

弊端:如果文件很大就会非常的占用内存,容易导致内存奔溃.

f = open('path1/小娃娃.txt',mode='r',encoding='utf-8') msg = f.read() f.close() print(msg) ================================================================== 结果: 高圆圆 刘亦菲 张柏芝 杨紫 王菲

• read(n)

f = open('path1/小娃娃.txt',mode='r',encoding='utf-8') msg = f.read(3) # msg1 = f.read() f.close() print(msg) print(msg1) ================================================================== 结果: 高圆圆 刘亦菲 张柏芝 杨紫 王菲

• readline()

readline()读取每次只读取一行,注意点:readline()读取出来的数据在后面都有一个\n strip

f = open('path1/小娃娃.txt',mode='r',encoding='utf-8') msg1 = f.readline().strip() msg2 = f.readline().strip() msg3 = f.readline().strip() msg4 = f.readline().strip() f.close() print(msg1) print(msg2) print(msg3) print(msg4) ================================================================== 结果: 高圆圆 刘亦菲 张柏芝 杨紫

• readlines()

  readlines() 返回一个列表，列表里面每个元素是原文件的每一行，如果文件很大，占内存，容易崩盘

f = open('log',encoding='utf-8') print(f.readlines()) f.close() ================================================================== 结果['666666\n', 'fkja l;\n', 'fdkslfaj\n', 'dfsflj\n', 'df;asdlf\n', '\n', ]

• for循环

可以通过for循环去读取，文件句柄是一个迭代器，他的特点就是每次循环只在内存中占一行的数据，非常节省内存。

f = open('../path1/弟子规',mode='r',encoding='utf-8') for line in f: print(line) #这种方式就是在一行一行的进行读取,它就执行了下边的功能 print(f.readline()) print(f.readline()) print(f.readline()) print(f.readline()) f.close()

5.rb模式

rb模式：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。记住下面讲的也是一样，带b的都是以二进制的格式操作文件，他们主要是操作非文字文件：图片，音频，视频等

并且如果你要是带有b的模式操作文件，那么不用声明编码方式

6.文件操作:w写

第二类就是写，就是在文件中写入内容。这里也有四种文件分类主要四种模式：w，wb，w+，w+b

7.w模式

如果文件不存在，利用w模式操作文件，那么它会先创建文件，然后写入内容.

{视频}

如果文件存在，利用w模式操作文件，先清空原文件内容，在写入新内容

{视频}

8.wb模式

　　wb模式：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打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。一般用于非文本文件如：图片，音频，视频等。

举例说明：我先以rb的模式将一个图片的内容以bytes类型全部读取出来，然后在以wb将全部读取出来的数据写入一个新文件，这样我就完成了类似于一个图片复制的流程。具体代码如下：

{视频}

9.文件操作:a追加

第三类就是追加，就是在文件中追加内容。这里也有四种文件分类主要四种模式：a，ab，a+，a+b，我们只讲a。

• a模式

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。

如果文件不存在，利用a模式操作文件，那么它会先创建文件，然后写入内容。

{视频}

如果文件存在，利用a模式操作文件，那么它会在文件的最后面追加内容。

{视频}

r+ 读写模式，w+写读模式,a+写读模式，r+b 以bytes类型的读写模式

1. 打开文件的模式有(默认为文本模式)： r ，只读模式【默认模式，文件必须存在，不存在则抛出异常】 w，只写模式【不可读；不存在则创建；存在则清空内容】 a， 只追加写模式【不可读；不存在则创建；存在则只追加内容】 ================================================================== 2. 对于非文本文件，我们只能使用b模式，"b"表示以字节的方式操作（而所有文件也都是以字节的形式存储的，使用这种模式无需考虑文本文件的字符编码、图片文件的jgp格式、视频文件的avi格式） rb wb ab 注：以b方式打开时，读取到的内容是字节类型，写入时也需要提供字节类型，不能指定编码 ================================================================== 3,'+'模式（就是增加了一个功能） r+， 读写【可读，可写】 w+， 写读【可写，可读】 a+， 写读【可写，可读】 ================================================================== #4，以bytes类型操作的读写，写读，写读模式 r+b， 读写【可读，可写】 w+b， 写读【可写，可读】 a+b， 写读【可写，可读】

• r+模式

r+: 打开一个文件用于读写。文件指针默认将会放在文件的开头。

{视频}

注意：如果你在读写模式下，先写后读，那么文件就会出问题，因为默认光标是在文件的最开始，你要是先写，则写入的内容会讲原内容覆盖掉，直到覆盖到你写完的内容，然后在后面开始读取。

2.文件操作的其他功能

read(n)

　　　　1. 文件打开方式为文本模式时，代表读取n个字符

　　　　2. 文件打开方式为b模式时，代表读取n个字节

seek()

seek(n)光标移动到n位置,注意: 移动单位是byte,所有如果是utf-8的中文部分要是3的倍数

通常我们使用seek都是移动到开头或者结尾

移动到开头:seek(0)

移动到结尾:seek(0,2) seek的第二个参数表示的是从哪个位置进行偏移,默认是0,表示开头,1表示当前位置,2表示结尾

f = open("小娃娃", mode="r+", encoding="utf-8") f.seek(0) # 光标移动到开头 content = f.read() # 读取内容, 此时光标移动到结尾 print(content) f.seek(0) # 再次将光标移动到开头 f.seek(0, 2) # 将光标移动到结尾 content2 = f.read() # 读取内容. 什么都没有 print(content2) f.seek(0) # 移动到开头 f.write("张国荣") # 写入信息. 此时光标在9 中文3 * 3个 = 9 f.flush() f.close()

 

tell() 使用tell()可以帮我们获取当前光标在什么位置

f = open("小娃娃", mode="r+", encoding="utf-8") f.seek(0) # 光标移动到开头 content = f.read() # 读取内容, 此时光标移动到结尾 print(content) f.seek(0) # 再次将光标移动到开头 f.seek(0, 2) # 将光标移动到结尾 content2 = f.read() # 读取内容. 什么都没有 print(content2) f.seek(0) # 移动到开头 f.write("张国荣") # 写入信息. 此时光标在9 中⽂文3 * 3个 = 9 print(f.tell()) # 光标位置9 f.flush() f.close()

 

readable(),writeable()

f = open('Test',encoding='utf-8',mode='r') print(f.readable()) # True print(f.writable()) # False content = f.read() f.close()

3.打开文件的另一种方式

咱们打开文件都是通过open去打开一个文件，其实Python也给咱们提供了另一种方式：with open() as .... 的形式，那么这种形式有什么好处呢？

# 1,利用with上下文管理这种方式，它会自动关闭文件句柄。 with open('t1',encoding='utf-8') as f1: f1.read()   # 2，一个with 语句可以操作多个文件，产生多个文件句柄。 with open('t1',encoding='utf-8') as f1,\ open('Test', encoding='utf-8', mode = 'w') as f2: f1.read() f2.write('老男孩老男孩')

这里要注意一个问题，虽然使用with语句方式打开文件，不用你手动关闭文件句柄，比较省事儿，但是依靠其自动关闭文件句柄，是有一段时间的，这个时间不固定，所以这里就会产生问题，如果你在with语句中通过r模式打开t1文件，那么你在下面又以a模式打开t1文件，此时有可能你第二次打开t1文件时，第一次的文件句柄还没有关闭掉，可能就会出现错误,他的解决方式只能在你第二次打开此文件前，手动关闭上一个文件句柄。

 

4.文件的修改

文件的数据是存放于硬盘上的，因而只存在覆盖、不存在修改这么一说，我们平时看到的修改文件，都是模拟出来的效果，具体的说有两种实现方式：

方式一：

将硬盘存放的该文件的内容全部加载到内存，在内存中是可以修改的，修改完毕后，再由内存覆盖到硬盘（word，vim，nodpad++等编辑器）

import os # 调用系统模块   with open('a.txt') as read_f,open('.a.txt.swap','w') as write_f: data=read_f.read() #全部读入内存,如果文件很大,会很卡 data=data.replace('alex','SB') #在内存中完成修改   write_f.write(data) #一次性写入新文件   os.remove('a.txt') #删除原文件 os.rename('.a.txt.swap','a.txt') #将新建的文件重命名为原文件

方式二：

将硬盘存放的该文件的内容一行一行地读入内存，修改完毕就写入新文件，最后用新文件覆盖源文件

import os   with open('a.txt') as read_f,open('.a.txt.swap','w') as write_f: for line in read_f: line=line.replace('alex','SB') write_f.write(line) os.remove('a.txt') os.rename('.a.txt.swap','a.txt')

 打开文件的模式有：

• r ，只读模式【默认】
• w， 只写模式【不可读；不存在则创建；存在则清空内容；】
• x， 只写模式【不可读；不存在则创建，存在则报错】
• a， 追加模式【不可读； 不存在则创建；存在则只追加内容；】

"+" 表示可以同时读写某个文件

• r+， 读写【可读，可写】
• w+，写读【可读，可写】
• x+ ，写读【可读，可写】
• a+， 写读【可读，可写】

# r+形式 写的时候在末尾追加，指针移到到最后 # 一定要清楚的明白读写的时候指针指向的位置 # f.tell()   读取指针的位置 # f.seek(0)  设置指针的位置 with open('1.txt','r+',encoding='utf-8') as f: print(f.tell()) #打印下 文件开始时候指针指向哪里 这里指向 0 print(f.read()) #读出文件内容'字符串'， print(f.tell()) #文件指针指到 9，一个汉子三个字符串，指针是以字符为单位 f.write('科比') #写入内容'科比',需要特别注意此时文件指到文件末尾去了 print(f.read()) #指针到末尾去了，所以读取的内容为空    print(f.tell()) #指针指到15 f.seek(0) #将指针内容指到 0 位置 print(f.read()) #因为文件指针指到开头去了，所以可以读到内容 字符串科 # w+形式 存在的话先清空 一写的时候指针到最后 with open('1.txt','w+') as f: f.write('Kg') #1.txt存在，所以将内面的内容清空，然后再写入 'kg' print(f.tell()) #此时指针指向2 print(f.read()) #读不到内容，因为指针指向末尾了     f.seek(0) print(f.read()) #读到内容，因为指针上一步已经恢复到起始位置 # a+打开的时候指针已经移到最后，写的时候不管怎样都往文件末尾追加，这里就不再演示了，读者可以自己试一下 # x+文件存在的话则报错，也不演示了

 "b"表示以字节的方式操作

• rb 或 r+b 
• wb 或 w+b
• xb或 w+b
• ab或 a+b

 注：以b方式打开时，读取到的内容是字节类型，写入时也需要提供字节类型

文件 hello.txt Hello Word! abc abc abc ================================================================== 代码 ： f = open("hello.txt",'rb') # 用到b模式的时候 就不能跟编码了。 data = f.read() f.close() print(data) ================================================================== 输出 C:\Python35\python3.exe E:/py_test/s5/open.py b'Hello Word!\r\n123\r\nabc\r\n456\r\nabc\r\n789\r\nabc\r\n\xe5\x88\x98\xe5\xbb\xba\xe4\xbd\x90'

 

{视频}

 

5.深浅拷贝

    Copy其实就是复制一份,也就是所谓的抄一份;

    深浅copy其实就是完全复制一份,部分复制一份的意思;

浅拷贝copy

同一代码块下： Import copy l1 = [1, "jason", True, (1,2,3), [22, 33]] l2 = l1.copy() >>>print(id(l1), id(l2)) # 2713214468360 2713214524680 >>>print(id(l1[-2]), id(l2[-2])) # 2547618888008 2547618888008 >>>print(id(l1[-1]),id(l2[-1])) # 2547620322952 2547620322952 ================================================================== # 不同代码块下： l1 = [1, "jason";, True, (1, 2, 3), [22, 33]] l2 = l1.copy() >>>print(id(l1), id(l2)) 1477183162696 >>>print(id(l1[-2]), id(l2[-2])) 1477181814032 >>>print(id(l1[-1]), id(l2[-1])) 1477183162504

对于浅copy来说，只是在内存中重新创建了开辟了一个空间存放一个新列表，但是新列表中的元素与原列表中的元素是公用的

浅copy只能拷贝一层数据

深拷贝deepcopy

同一代码块下 import copy l1 = [1, "jason", True, (1,2,3), [22, 33]] l2 = copy.deepcopy(l1) >>>print(id(l1), id(l2)) # 2788324482440 2788324483016 >>>print(id(l1[0]),id(l2[0])) # 1470562768 1470562768 >>>print(id(l1[-1]),id(l2[-1])) # 2788324482632 2788324482696 >>>print(id(l1[-2]),id(l2[-2])) # 2788323047752 2788323047752 ================================================================== # 不同代码块下 import copy l1 = [1, "jason&", True, (1, 2, 3), [22, 33]] l2 = copy.deepcopy(l1) >>>print(id(l1), id(l2)) 1477183162632 >>>print(id(0), id(0)) 1470562736 >>>print(id(-2), id(-2)) 1470562672 >>>print(id(l1[-1]), id(l2[-1])) 1477183162312

    对于深copy来说，列表是在内存中重新创建的，列表中可变的数据类型是重新创建的，列表中的不可变的数据类型是公用的

6.进制转换

python进制转换 hex 可以 十进制转16进制 二进制转16进制 结果都是字符串 >>> hex(0b10) '0x2' >>> hex(10) '0xa' ================================================================== bin 可以十进制转2进制 16进制转2进制 结果都是字符串 >>> bin(10) '0b1010' >>> bin(0x2) '0b10' int 可以16进制转换十进制 2进制转换十进制 >>> int(0xe) >>> int(0b100)

7.三元运算

python的三元运算： 变量名 = 变量1 if 条件判断成立 else 变量2 ================================================================== 解释：条件成立 变量名值为变量1 否则为变量2 ================================================================== a=1 b=2 if a<b: #一般条件语句的写法 k=a else: k=b ================================================================== c=a if a<b else b #三目运算符的写法