Python基础Day7—文件的操作和应用

作者: 黄晶_id | 来源:发表于2019-12-08 14:43 被阅读0次

Python基础Day7—文件的操作和应用
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1、文件的介绍

文件：就是以硬盘为载体，存储计算机所产生的数据

学习文件的目的：把程序中所产生的数据保存到文件，能够让数据永久存储

永久存储的方式：

文件
数据库，读写性能非常快，效率更高

2、文件的读取

文件的读取方式为：

r 模式：以字符串的方式读取文件中的数据

rb 模式：以二进制(字节)的方式读取文件中的数据

r 模式

# 第一步：打开文件
file = open("test.txt", "r", encoding="utf-8")
# 查看打开文件使用的编码格式
# cp936 => gbk
print(file.encoding)
# 第二步：读取文件中的数据
result = file.read() # 读取文件中的所有数据
print(result, type(result))
# 第三步: 关闭文件
file.close()

运行结果：

utf-8
人生苦短，我用python!
人生苦短，我用python!
人生苦短，我用python!
 <class 'str'>

r模式的注意点

1. 要打开的文件必须存在，否则就崩溃
1. 打开文件默认是在当前工程目录下面，如果打开的文件没有在当前工程里面，需要加上文件的路径
1. 在window的python解释器下面，打开文件默认使用的是gbk编码，mac或者Linux的python解释器，打开文件默认是utf-8

rb 模式 — 以二进制(字节)的方式读取文件中的数据

比如：视频，图片，音频等数据需要使用rb模式读取文件中的数据

打开一张图片：

# # 第一步：打开文件
file = open("11.png", "rb")
# # 第二步：读取文件中的数据
result = file.read()
print(result, type(result))
# # 第三步：关闭文件
file.close()

运行结果是一行特别长的二进制代码，我简化一下展示：

b'\xe4\xba\xba\xa8python!\r\n' <class 'bytes'>

注意：数据前带b 表示字节数据或者二进制数据

rb 模式读取文本文件中的数据：

# 第一步：打开文件
file = open("test.txt", "rb")
# 第二步：读取文件中的数据
result = file.read()
print(result, type(result))

# 需要对二进制数据进行解码，转成字符串数据
content = result.decode("utf-8")
print(content, type(content))
# 第三步：关闭文件
file.close()

运行结果：

b'\xe4\xba\xba\xe7\x94\x9f\xa8python!\r\n' <class 'bytes'>
人生苦短，我用python!
人生苦短，我用python!
人生苦短，我用python!
 <class 'str'>

3、文件的写入

向文件写入数据的操作为:

1. w模式：以字符串的方式写入数据
1. wb模式：以二进制(字节)的方式写入数据

w模式

# 第一步：打开文件
file = open("2.txt", "w", encoding="utf-8")
# 查看打开文件，操作文件的编码格式
print(file.encoding)

# 第二步: 向文件中写入数据(字符串)
file.write("hello\n")
file.write("world\n")
file.write("哈哈")

# 第三步: 关闭文件
file.close()

w模式的注意点：

1. 当打开的文件不存在时，默认会创建一个指定的文件
1. 当打开的文件存在时，先把原文件中的所有数据清空，然后再写入指定的数据

wb模式 — 以二进制(字节)的方式写入数据

# 第一步：打开文件
file = open("2.txt", "wb")

# 第二步: 向文件中写入数据(字符串)
content = "哈哈"
# 把字符串编码成二进制(字节)也就是把字符串转成二进制
content_data = content.encode("utf-8")
file.write(content_data)

# 第三步: 关闭文件
file.close()

4、文件的追加写入

a模式：以字符串的方式追加写入数据
ab模式：以二进制(字节)的方式追加写入数据

a模式 — 以字符串的方式追加写入数据

# 第一步：打开文件
file = open("3.txt", "a", encoding="utf-8")

# 第二步: 追加写入数据(字符串数据)
file.write("嘻嘻")

# 第三步: 关闭文件
file.close()

a模式的注意点：

当打开的文件不存在时，那么默认会创建一个指定的文件
当打开的文件存在时，原文件中的数据会进行保留，在原文件数据的末尾追加写入指定的数据

ab模式 - 以二进制(字节)的方式追加写入数据

# 第一步：打开文件
file = open("3.txt", "ab")

# 第二步: 追加写入数据(二进制数据)
content = "哈哈"
# 对字符串进行编码，把字符串转成二进制数据(字节数据)
data = content.encode("utf-8")
print(type(data))
file.write(data)

# 第三步: 关闭文件
file.close()

5、文件读取数据的其他常用方法

read方法，需要指定参数
readline方法：读取一行数据
readlines方法：读取所有行数据

read方法带有参数的使用

read(数据长度)：如果文件的操作模式是r模式，这里的数据长度是字符串的数据长度

file = open("test.txt", "r", encoding="utf-8")

#6：表示读取6个字符串数据的长度
result = file.read(6)
print(result)

file.close()

运行结果：

人生苦短，我

read(数据长度)：如果文件的操作模式是rb模式，这里的数据长度是字节的数据长度。

提示：在utf-8编码格式下，一个汉字占用三个字节，一个字母，数字占用1个字节

file = open("test.txt", "rb")

### 3：表示读取3个字节数据的长度
# 提示：在utf-8编码格式下，一个汉字占用三个字节，一个字母，数字占用1个字节
result = file.read(3)
print(result)
# 对二进制数据进行解码转成字符串
content = result.decode("utf-8")
print(content)

result = file.read(3)
print(result)
# 对二进制数据进行解码转成字符串
content = result.decode("utf-8")
print(content)

file.close()

运行结果：

b'\xe4\xba\xba'
人
b'\xe7\x94\x9f'
生

readlines方法：读取所有行数据

file = open("test.txt", "r", encoding="utf-8")

# 读取文件中的所有行数据
result = file.readlines()
print(result, type(result))

for row in result:
    print(row)

file.close()

运行结果：

['人生苦短，我用python!\n', '人生苦短，我用python!\n', '人生苦短，我用python!\n'] <class 'list'>
人生苦短，我用python!

人生苦短，我用python!

人生苦短，我用python!

readline方法：读取一行数据

file = open("test.txt", "r", encoding="utf-8")

# 读取文件中的一行数据
result = file.readline()
print(result, type(result))

for row in result:
    print(row)

file.close()

运行结果：

人生苦短，我用python!
 <class 'str'>
人
生
苦
短
，
我
用
p
y
t
h
o
n
!

with语句的使用

文件使用完后必须关闭，因为文件对象会占用操作系统的资源，并且操作系统同一时间能打开的文件数量也是有限的，文件在读写时都有可能产生IOError，一旦出错，后面的f.close()就不会调用。Python提供了 with 语句的这种写法，既简单又安全，并且 with 语句执行完成以后自动调用关闭文件操作，即使出现异常也会自动调用关闭文件操作。

with 语句的示例代码：

# 1.以写的方式打开文件
with open("1.txt", "w") as f:
    # 2.读取文件内容
    f.write("hello world")

6、文件的拷贝

我们想把原文件test.txt拷贝一份为test[复件].txt：

# 原文件的名字
src_file_name = "test.txt"

# 根据点把原文件的名字分割成三部分
file_name, point, end_str = src_file_name.partition(".")

# 生成目标文件的名字  test[复件].txt
dst_file_name = file_name + "[复件]" + point + end_str
print(dst_file_name)

# 1. 打开目标文件(拷贝后的文件 test[复件].txt)
dst_file = open(dst_file_name, "wb")

# 2. 打开原文件，读取原文件中的数据
src_file = open(src_file_name, "rb")

# 读取原文件中的所有二进制数据
src_file_data = src_file.read()

# 3. 把读取到的原文件数据写入到目标文件(拷贝后的文件 test[复件].txt)
dst_file.write(src_file_data)

# 4. 把文件关闭
src_file.close()
dst_file.close()

大文件拷贝

# 原文件的名字
src_file_name = "test.txt"

# 根据点把原文件的名字分割成三部分
file_name, point, end_str = src_file_name.partition(".")

# 生成目标文件的名字  test[复件].txt
dst_file_name = file_name + "[复件]" + point + end_str
print(dst_file_name)

# 1. 打开目标文件(拷贝后的文件 test[复件].txt)
dst_file = open(dst_file_name, "wb")

# 2. 打开原文件，读取原文件中的数据
src_file = open(src_file_name, "rb")

while True:
    # 读取原文件中的所有二进制数据
    src_file_data = src_file.read(1024) # 每次读取最大字节数是1024
    # if len(src_file_data) > 0:
    # if 判断的简写
    if src_file_data:
        # 3. 把读取到的原文件数据写入到目标文件(拷贝后的文件 test[复件].txt)
        dst_file.write(src_file_data)
    else:
        print("文件拷贝完毕")
        # 提示：如果读取到数据长度是0表示文件读取完成
        break
# 4. 把文件关闭
src_file.close()
dst_file.close()

if 判断的扩展

if语句结合 bool 类型
if语句结合容器类型
if语句结合非零即真
if语句结合 None

if语句结合 bool 类型

if False:
    print("ok")
else:
    print("error")

运行结果：

error

if语句结合容器类型

说明：如果 if 语句结合容器类型使用，容器类型里面有数据表示条件成立，否则容器类型里面没有数据表示条件失败

容器类型：字符串，列表，元组，字典，集合，range, 二进制
if语句结合字符串：

my_value = "b"
if my_value:
    print("ok")
else:
    print("error")

################ 运行结果 ################

ok

if语句结合range：

my_range = range(0)

if my_range:
    print("ok")
else:
    print("error")

################ 运行结果 ################

error

if语句结合集合：

my_set = set()
if my_set:
    print("ok")
else:
    print("error")

################ 运行结果 ################

error

if语句结合列表：

my_list = [1,3,5]
if my_list:
    print("ok")
else:
    print("error")

################ 运行结果 ################

ok

7、文件和文件夹的相关操作

操作文件和文件夹的模块：

import os

文件和文件夹操作的高级模块：

import shutil

创建空的文件

file = open("abcd.txt", "wb")
file.close()

重命名

import os

###将abcd.txt文件重命名为aaa.txt
os.rename("abcd.txt", "aaa.txt")

删除文件

import os
os.remove("1.txt")

创建文件夹

import os
os.mkdir("AAA")

查看当前操作目录的路径

import os
path = os.getcwd()

print(path)

切换目录

import os
os.chdir("AAA")

path = os.getcwd()
print(path)

切换到上一级路径

import os
os.chdir("..")
path = os.getcwd()

print(path)

删除文件

import os
os.remove("AAA/abcd.txt")

删除非空文件夹

import os
os.rmdir("CCC")

删除空目录

import os
os.rmdir("BBB")

删除非空目录

import shutil
shutil.rmtree("CCC")

查看目录下的所有文件名

import os

# 默认查看当前目录下的所有文件名
result = os.listdir()  #等价于 result = os.listdir(".")
print(result)

查看指定目录下的所有文件名

import os

result = os.listdir("CCC")
print(result)

判断指定文件是否存在

import os
result = os.path.exists("4.txt")
print(result)

判断指定文件夹是否存在

import os
result = os.path.exists("AA")
print(result)

获取指定文件的文件名和文件的后缀

import os
file_name, end_str = os.path.splitext("3.txt")
print(file_name, end_str)

判断是否是文件

import os
result = os.path.isfile("DD")
print(result)

判断是否是文件夹

import os
result = os.path.isdir("3.txt")
print(result)

批量修改文件名

我们把test目录下的所有文件名前面都加上一个[黑马出品]-：

import os

# 1. 获取指定目录下的所有文件名
file_name_list = os.listdir("test")
print(file_name_list)

# 切换到test目录里面
path = os.getcwd()
print(path)

os.chdir("test")

path = os.getcwd()
print(path)

# 2. 遍历文件名列表获取每一个文件名，然后依次对文件进行重命名
for file_name in file_name_list:
    # 生成重命名后的文件名
    rename_file_name = "[黑马出品]-" + file_name
    print(file_name, rename_file_name)
    # 使用rename函数进行重命名
    os.rename(file_name, rename_file_name)

学生管理系统文件版

# 学生管理系统的分析：
# 1. 每个学生的信息使用字典进行存储
# 2. 对于学生管理系统，是需要管理不同学生的，所以学生管理系统里面需要在定义列表，使用列表管理不同的学生字典信息
import os

# 定义全局变量的学生列表
student_list = []


# 显示学生管理系统的功能菜单
def show_menu():
    print("--------------学生管理系统V1.0------------")
    print("1. 添加学生")
    print("2. 修改学生")
    print("3. 删除学生")
    print("4. 查询学生")
    print("5. 显示所有学生")
    print("6. 退出")


# 添加学生
def add_student():
    name = input("请输入学生的姓名:")
    age = input("请输入学生的年龄:")
    sex = input("请输入学生的性别:")

    # 使用字典存储每个学生的信息
    student_dict = {}
    # 添加键值对
    student_dict["name"] = name
    student_dict["age"] = age
    student_dict["sex"] = sex

    # 把学生字典添加到学生列表里面
    student_list.append(student_dict)
    print("添加成功")


# 显示所有学生的信息
def show_all_students():
    # 遍历学生列表，显示每一个学生信息
    for index, student_dict in enumerate(student_list):
        # 学号 = 下标 + 1
        student_no = index + 1
        print("学号: %d 姓名: %s 年龄: %s 性别: %s" % (student_no,
                                               student_dict["name"],
                                               student_dict["age"],
                                               student_dict["sex"]))


# 修改学生信息
def modify_student():
    # 接收用户输入学生的学号
    student_no = int(input("请输入您要修改学生的学号:"))

    # 计算学生列表的下标 = 学号 - 1
    index = student_no - 1

    # 判断下标的范围是否是一个合法的范围
    if index >= 0 and index < len(student_list):

        # 根据下标获取对应的学生字典信息
        student_dict = student_list[index]

        # 重新接收用户输入的学生信息
        new_name = input("请输入修改后学生的姓名:")
        new_age = input("请输入修改后学生的年龄:")
        new_sex = input("请输入修改后学生的性别:")

        # 修改字典信息
        student_dict["name"] = new_name
        student_dict["age"] = new_age
        student_dict["sex"] = new_sex

        print("修改成功")
    else:
        print("请输入合法的学号！")


# 删除学生信息
def remove_student():
    # 接收用户输入学号
    student_no = int(input("请输入要删除学生的学号:"))
    # 根据学号计算学生的下标
    index = student_no - 1

    # 判断下标的范围是否是一个合法的范围
    if index >= 0 and index < len(student_list):
        # 根据下标删除对应的学生信息
        del student_list[index]
        print("删除成功")
    else:
        print("请输入合法的学号！")


# 查询学生
def query_student():
    # 接收用户输入的学生姓名
    name = input("请输入要查询学生的姓名:")
    # 遍历列表获取每一个学生字典信息
    for index, student_dict in enumerate(student_list):
        if student_dict["name"] == name:
            # 生成学生的学号
            student_no = index + 1
            # 代码执行到此，说明找到了学生信息
            print("学号: %d 姓名: %s 年龄: %s 性别: %s" % (student_no,
                                                   student_dict["name"],
                                                   student_dict["age"],
                                                   student_dict["sex"]))
            break
    else:
        print("对不起，您查找的学生信息不存在!")


# 保存列表数据到文件
def save_data():
    # 1. 打开文件
    file = open("student_list.data", "w", encoding="utf-8")
    # 2. 把列表数据转成字符串保存到文件
    student_list_str = str(student_list)
    print(student_list_str, type(student_list_str))
    file.write(student_list_str)
    # 3. 关闭文件
    file.close()


# 加载缓存文件中的数据
def load_data():
    # 1. 判断缓存文件是否存在
    if os.path.exists("student_list.data"):
        # 2. 如果缓存文件存在，读取文件中的数据
        file = open("student_list.data", "r", encoding="utf-8")
        file_data = file.read()
        # 3. 把读取到数据给全局变量(student_list)
        # "[{'name': '李四', 'age': '20', 'sex': '男'}, {'name': '王五', 'age': '20', 'sex': '男'}]"
        # 如果字符串列表转成列表
        new_student_list = eval(file_data)

        # 把读取到列表中的每一个数据添加到全局变量列表里面
        student_list.extend(new_student_list)


# 程序的入口函数，程序第一个要执行的函数
def start():
    # 程序启动后，加载文件中的数据只加载一次即可
    load_data()
    while True:
        # 显示学生管理系统的功能菜单
        show_menu()

        # 接收用户输入的功能选项
        menu_option = input("请输入您需要的功能选项:")

        # 判断功能选项
        if menu_option == "1":
            print("添加学生")
            add_student()
        elif menu_option == "2":
            print("修改学生")
            modify_student()
        elif menu_option == "3":
            print("删除学生")
            remove_student()
        elif menu_option == "4":
            print("查询学生")
            query_student()
        elif menu_option == "5":
            print("显示所有学生")
            show_all_students()
        elif menu_option == "6":
            print("退出")
            # 把列表数据保存到文件，可以做到永久存储
            save_data()
            break

# 启动学生管理系统
start()

# 快捷键：ctr + - 把函数的代码折叠起来， ctr + + 把函数的代码展开
# 快捷键：ctr + shift + - 把所有函数的代码折叠起来， ctr + shift + + 把所有函数的代码展开

Python基础Day7—文件的操作和应用
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简介 1，用途Python是用来编写应用程序的高级编程语言，提供了非常完善的基础代码库，覆盖了网络、文件、GUI、...

Python基础Day7—文件的操作和应用

1、文件的介绍

2、文件的读取

r 模式

r模式的注意点

rb 模式 — 以二进制(字节)的方式读取文件中的数据

3、文件的写入

w模式

w模式的注意点：

wb模式 — 以二进制(字节)的方式写入数据

4、文件的追加写入

a模式 — 以字符串的方式追加写入数据

a模式的注意点：

ab模式 - 以二进制(字节)的方式追加写入数据

5、文件读取数据的其他常用方法

read方法带有参数的使用

readlines方法：读取所有行数据

readline方法：读取一行数据

with语句的使用

with 语句的示例代码：

6、文件的拷贝

大文件拷贝

if 判断的扩展

if语句结合 bool 类型

if语句结合容器类型

7、文件和文件夹的相关操作

创建空的文件

重命名

删除文件

创建文件夹

查看当前操作目录的路径

切换目录

切换到上一级路径

删除文件

删除非空文件夹

删除空目录

删除非空目录

查看目录下的所有文件名

查看指定目录下的所有文件名

判断指定文件是否存在

判断指定文件夹是否存在

获取指定文件的文件名和文件的后缀

判断是否是文件

判断是否是文件夹

批量修改文件名

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