Day 09 文件操作

什么是文件

文件是操作系统为用户或应用程序提供的一个读写硬盘的虚拟单位。文件的操作是基于文件，即文件的操作核心就是：读和写。也

就是只要我们想要操作文件就是对操作系统发起请求，然后由操作系统将用户或应用程序对文件的读写操作转换成集体的硬盘指令（比如控制盘片转动，控制机械手臂移动，以此来读取数据)。

为什么要有文件?

内存无法永久保存数据，但凡我们想要永久保存数据都需要把文件保存到硬盘中，而操作文件就可以实现对硬件的操作。

打开文件总而言之分为三步：

打开文件

读写

关闭

绝地路径和相对路径

1.绝对路径

Windows系统绝对路径从盘符（C:\、D:\）开始写一个完整的路径。

2.相对路径

相对于当前执行文件所在的文件夹开始找。

文件的三种打开方式

oppen(路径,模式,编码)

文件操作的基础模式有三种（默认的操作模式为r模式）：

• r模式为read 只读模式，只能读不能写，文件不存在时报错
  
  由于f.read()一次性读取文件的所有内容，如果文件非常大的话，可能会造成内存爆掉，即电脑卡死。因此可以使用f.readline()/f.readlines()读取文件内容。

• w模式为write 只能写，不能读，文件存在的时候回清空文件后再写入内容；文件不存在的时候会创建文件后写入内容。

• a模式为append
  
  可以追加。文件存在，则在文件的末端写入内容；文件不存在的时候会创建文件后写入内容。
  
  文件读写内容的格式有两种（默认的读写内容的模式为b模式）：

• t模式为text

• b模式为bytes b模式是通用的模式，因为所有的文件在硬盘中都是以二进制的形式存储的，需要注意的是：b模式读写文件，一定不能加上encoding参数，因为二进制无法再编码。
  
  需要注意的是：t、b这两种模式均不能单独使用，都需要与r/w/a之一连用。

with 管理文件操作上下文

之前我们使用open()方法操作文件，但是open打开文件后我们还需要手动释放文件对操作系统的占用。但是其实我们可以更方便的打开文件，即Python提供的上下文管理工具——with open().

with open()方法不仅提供自动释放操作系统占用的方法，并且with open可以使用逗号分隔，一次性打开多个文件，实现文件的快速拷贝

with open('32.txt', 'rb') as fr, \
     open('35r.txt', 'wb') as fw:
    f.write(f.read())

文件指针

1.seek(offset,whence): offset代表文件指针的偏移量，单位是字节

2.tell(): 每次统计都是从文件开头到当前指针所在位置

3.read(n): 只有在模式下的read(n)，n代表的是字符个数，除此之外，其他但凡涉及文件指针的都是字节个数

4.truncate(n): truncate(n)是截断文件，所以文件的打开方式必须可写，但是不能用w或w+等方式打开，因为那样直接清空文件了，所以truncate()要在r+或a或a+等模式下测试效果。它的参照物永远是文件头。并且truncate()不加参数，相当于清空文件。

修改文件内容的两种方式

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。

方式一:一次性读取所有

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

with open('37r.txt') as fr, \
        open('37r_swap.txt', 'w') as fw:
    data = fr.read()  # 全部读入内存,如果文件很大,会很卡
    data = data.replace('tank', 'tankSB')  # 在内存中完成修改

    fw.write(data)  # 新文件一次性写入原文件内容

# 删除原文件
os.remove('37r.txt')
# 重命名新文件名为原文件名
os.rename('37r_swap.txt', '37r.txt')
print('done...')

方式二:逐行读取

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('37r.txt') as fr,\
        open('37r_swap.txt', 'w') as fw:
    # 循环读取文件内容，逐行修改
    for line in fr:
        line = line.replace('jason', 'jasonSB')
        # 新文件写入原文件修改后内容
        fw.write(line)

os.remove('37r.txt')
os.rename('37r_swap.txt', '37r.txt')
print('done...')

总而言之，修改文件内容的思路为：以读的方式打开原文件，以写的方式打开一个新的文件，把原文件的内容进行修改，然后写入新文件，之后利用os模块的方法，把原文件删除，重命名新文件为原文件名，达到以假乱真的目的。