Python系列11-Python文件操作

r囧r小猫 2022-11-14 14:57 212阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  一.从文件中读取数据
 *   *  1.1 读取整个文件
     *  1.2 逐行读取
     *  1.3 创建一个包含文件各行内容的列表
     *  1.4 使用文件的内容
 *  二. 写入文件
 *   *  2.1 写入空文件
     *  2.2 写入多行
     *  2.3 附加到文件
 *  三.存储数据
 *   *  3.1 使用json.dump() 和json.load()
     *  3.2 保存和读取用户生成的数据
     *  3.3 重构
 *  参考:

# 一.从文件中读取数据 #

文本文件可存储的数据量多得难以置信：天气数据、交通数据、社会经济数据、文学作品等。每当需要分析或修改存储在文件中的信息时，读取文件都很有用，对数据分析应用  
程序来说尤其如此。例如，你可以编写一个这样的程序：读取一个文本文件的内容，重新设置这些数据的格式并将其写入文件，让浏览器能够显示这些内容。  
要使用文本文件中的信息，首先需要将信息读取到内存中。为此，你可以一次性读取文件的全部内容，也可以以每次一行的方式逐步读取。

## 1.1 读取整个文件 ##

要读取文件，需要一个包含几行文本的文件。  
下面首先来创建一个文件，它包含关系型数据库的名称以及排名。

Oracle		1
    MySQL		2
    SQL Server	3
    PostgreSQL	4

代码:  
文件路径给一定要是’/’，’'会报错

with open('E:/python/file_test/db.txt') as file_object:
        contents = file_object.read()
        print(contents)

测试记录:

Oracle		1
    MySQL		2
    SQL Server	3
    PostgreSQL	4

## 1.2 逐行读取 ##

读取文件时，常常需要检查其中的每一行：你可能要在文件中查找特定的信息，或者要以某种方式修改文件中的文本。

要以每次一行的方式检查文件，可对文件对象使用for 循环。

代码:

filename = 'E:/python/file_test/db.txt'
    
    with open(filename) as file_object:
        for line in file_object:
            print(line)

测试记录:

E:\python\learn_python1\venv\Scripts\python.exe E:/python/learn_python1/file_test1.py
    Oracle		1
    
    MySQL		2
    
    SQL Server	3
    
    PostgreSQL	4
    
    Process finished with exit code 0

**我们打印每一行时，发现空白行更多了**  
为何会出现这些空白行呢？因为在这个文件中，每行的末尾都有一个看不见的换行符，而print 语句也会加上一个换行符，因此每行末尾都有两个换行符：一个来自文件，另一  
个来自print 语句。要消除这些多余的空白行，可在print 语句中使用rstrip().

代码:

filename = 'E:/python/file_test/db.txt'
    
    with open(filename) as file_object:
        for line in file_object:
            print(line.rstrip())

测试记录:

E:\python\learn_python1\venv\Scripts\python.exe E:/python/learn_python1/file_test1.py
    Oracle		1
    MySQL		2
    SQL Server	3
    PostgreSQL	4
    
    Process finished with exit code 0

## 1.3 创建一个包含文件各行内容的列表 ##

使用关键字with 时，open() 返回的文件对象只在with 代码块内可用。如果要在with 代码块外访问文件的内容，可在with 代码块内将文件的各行存储在一个列表中，并在with 代码块外使用该列表：你可以立即处理文件的各个部分，也可推迟到程序后面再处理。

代码:

filename = 'E:/python/file_test/db.txt'
    
    with open(filename) as file_object:
        lines = file_object.readlines()
    
    for line in lines:
        print(line.rstrip())

测试记录:

E:\python\learn_python1\venv\Scripts\python.exe E:/python/learn_python1/file_test1.py
    Oracle		1
    MySQL		2
    SQL Server	3
    PostgreSQL	4
    
    Process finished with exit code 0

## 1.4 使用文件的内容 ##

将文件读取到内存中后，就可以以任何方式使用这些数据了。下面以简单的方式使用圆周率的值。首先，我们将创建一个字符串，它包含文件中存储的所有数字，且没有任何空格。

文件信息:

3.1415926535
      8979323846
      2643383279

代码:

filename = 'E:/python/file_test/pi.txt'
    
    with open(filename) as file_object:
        lines = file_object.readlines()
    
    pi_string = ''
    for line in lines:
        line_format = line.rstrip()
        line_format = line_format.lstrip()
        pi_string += line_format
    
    print(pi_string)
    print(len(pi_string))

测试记录:

E:\python\learn_python1\venv\Scripts\python.exe E:/python/learn_python1/file_test2.py
    3.141592653589793238462643383279
    32
    
    Process finished with exit code 0

# 二. 写入文件 #

保存数据的最简单的方式之一是将其写入到文件中。通过将输出写入文件，即便关闭包含程序输出的终端窗口，这些输出也依然存在：你可以在程序结束运行后查看这些输出，可与别人分享输出文件，还可编写程序来将这些输出读取到内存中并进行处理。

## 2.1 写入空文件 ##

要将文本写入文件，你在调用open() 时需要提供另一个实参，告诉Python你要写入打开的文件。为明白其中的工作原理，我们来将一条简单的消息存储到文件中，而不是将其打印到屏幕上。

代码:

filename = 'E:/python/file_test/programming.txt'
    
    with open(filename, 'w') as file_object:
        file_object.write("I love programming.")

测试记录:

C:\>more E:\python\file_test\programming.txt
    I love programming.
    
    C:\>

## 2.2 写入多行 ##

函数write() 不会在你写入的文本末尾添加换行符，因此如果你写入多行时没有指定换行符，文件看起来可能不是你希望的那样.

代码:

filename = 'E:/python/file_test/programming.txt'
    
    with open(filename, 'w') as file_object:
        file_object.write("I love programming.\n")
        file_object.write("I love creating new games.\n")

测试记录:

C:\>more E:\python\file_test\programming.txt
    I love programming.
    I love creating new games.
    
    C:\>

## 2.3 附加到文件 ##

如果你要给文件添加内容，而不是覆盖原有的内容，可以附加模式 打开文件。你以附加模式打开文件时，Python不会在返回文件对象前清空文件，而你写入到文件的行都将添加到文件末尾。如果指定的文件不存在，Python将为你创建一个空文件。

代码:

filename = 'E:/python/file_test/programming.txt'
    
    with open(filename, 'a') as file_object:
        file_object.write("I also love finding meaning in large databases.\n")
        file_object.write("I lowe creating apps that can run in a browser.\n")

测试记录:

C:\>more E:\python\file_test\programming.txt
    I love programming.
    I love creating new games.
    I also love finding meaning in large databases.
    I lowe creating apps that can run in a browser.

# 三.存储数据 #

很多程序都要求用户输入某种信息，如让用户存储游戏首选项或提供要可视化的数据。不管专注的是什么，程序都把用户提供的信息存储在列表和字典等数据结构中。用户关闭程序时，你几乎总是要保存他们提供的信息；一种简单的方式是使用模块json 来存储数据。

模块json让你能够将简单的Python数据结构转储到文件中，并在程序再次运行时加载该文件中的数据。你还可以使用json 在Python程序之间分享数据。更重要的是，JSON数据格式并非Python专用的，这让你能够将以JSON格式存储的数据与使用其他编程语言的人分享。这是一种轻便格式，很有用，也易于学习。

## 3.1 使用json.dump() 和json.load() ##

我们来编写一个存储一组数字的简短程序，再编写一个将这些数字读取到内存中的程序。第一个程序将使用json.dump() 来存储这组数字，而第二个程序将使用json.load() 。

函数json.dump() 接受两个实参：要存储的数据以及可用于存储数据的文件对象。下面演示了如何使用json.dump() 来存储数字列.

代码:

import json
    
    numbers = [2 ,3 ,5 ,7 ,11 ,13]
    
    filename = 'E:/python/file_test/numbers.json'
    with open(filename, 'w') as f_obj:
        json.dump(numbers, f_obj)

测试记录:

C:\>more E:\python\file_test\numbers.json
    [2, 3, 5, 7, 11, 13]
    
    C:\>

下面演示了如何使用json.load() 来读取数字列.  
代码:

import json
    
    filename = 'E:/python/file_test/numbers.json'
    with open(filename) as f_obj:
        numbers = json.load(f_obj)
    
    print(numbers)

测试记录:

E:\python\learn_python1\venv\Scripts\python.exe E:/python/learn_python1/venv/json_test1.py
    [2, 3, 5, 7, 11, 13]
    
    Process finished with exit code 0

## 3.2 保存和读取用户生成的数据 ##

对于用户生成的数据，使用json 保存它们大有裨益，因为如果不以某种方式进行存储，等程序停止运行时用户的信息将丢失。下面来看一个这样的例子：用户首次运行程序时被提示输入自己的名字，这样再次运行程序时就记住他了。

我们先来存储用户的名字.

代码:

import json
    # 如果以前存储了用户名，就加载它
    # 否则，就用提示用户输入用户名并存储它
    
    filename = 'E:/python/file_test/username.json'
    
    try:
        with open(filename) as f_obj:
            username = json.load(f_obj)
    except FileNotFoundError:
        username = input("What is your name?")
        with open(filename, 'w') as f_obj:
            json.dump(username, f_obj)
            print("We'll remember you when you come back, " + username + "!")
    else:
        print("Welcome back, " + username + "!")

测试记录:

-- 第一次
    E:\python\learn_python1\venv\Scripts\python.exe E:/python/learn_python1/json_test2.py
    What is your name? Oracle
    We'll remember you when you come back,  Oracle!
    
    Process finished with exit code 0
    
    -- 第二次
    E:\python\learn_python1\venv\Scripts\python.exe E:/python/learn_python1/json_test2.py
    Welcome back,  Oracle!
    
    Process finished with exit code 0

## 3.3 重构 ##

你经常会遇到这样的情况：代码能够正确地运行，但可做进一步的改进——将代码划分为一系列完成具体工作的函数。这样的过程被称为重构 。重构让代码更清晰、更易于理解、更容易扩展。

要重构json\_test2.py，可将其大部分逻辑放到一个或多个函数中。json\_test2.py的重点是问候用户，因此我们将其所有代码都放到一个名为greet\_user() 的函数中，获取存量的用户名放在一个名为get\_stored\_username()的函数中，获取新的输入用户名的信息放在一个名为get\_new\_username()的函数中。

这样每个函数只做一件事情，greet\_user() 没有过多的代码，直接调用其余的几个函数即可。

代码:

import json
    
    def get_stored_username():
        """如果存储了用户名,就获取它"""
        filename = 'E:/python/file_test/username.json'
        try:
            with open(filename) as f_obj:
                username = json.load(f_obj)
        except FileNotFoundError:
            return None
        else:
            return username
    
    def get_new_username():
        """提示用户输入用户"""
        username = input("What is your name?")
        filename = 'E:/python/file_test/username.json'
        with open(filename, 'w') as f_obj:
            json.dump(usernmae, f_obj)
        return username
    
    def greet_user():
        """问候用户，并指出其名字"""
        username = get_stored_username()
        if username:
            print("Welcome back, " + username + "!")
        else:
            username = get_new_username()
            print("We'll remeber you when you come back, " + username + "!")
    
    greet_user()

测试记录:

E:\python\learn_python1\venv\Scripts\python.exe E:/python/learn_python1/json_test2.py
    Welcome back,  Oracle!
    
    Process finished with exit code 0

# 参考: #

1.Python编程:从入门到实践