什么是文件IO?

文件IO: 通过程序操作计算中文件内容数据的一种技术

文件: 泛指计算机硬盘上的文件
I: input，输入，表示程序中读取文件中的内容
O：output，输出，表示程序中的数据输出/保存到文件中

文件的分类

• 基于文件的用途，文件表象上的宏观分类：

  • 文本文档，视频文件，音频文件，图片文件，word文档

• 基于文件的组成，文件底层的数据组织方式

  • 文本文件：底层是字符数据组成的，使用记事本软件正确打开文件内容
  • 二进制文件：底层是字节数据组成的，使用记事本软件打开出现乱码的文件

open() 函数

open()函数是 python提供的内建函数，专门用于操作文件内容的一个功能函数

参数 file：第一个参数，描述的要打开的文件，可以是绝对路径，也可以是相对路径
参数 mode：第二个参数，描述打开文件的方式，也称为操作文件的权限
参数 encoding：描述操作文本文件的编码方式

mode参数指定的权限（r，w，x，a，b，t，+）

rt ：文件的默认打开方式，读取文本文件内容，可以省略
wt ：覆盖写入文本文件，可以省略 t
at ：追加写入文本文件，可以省略 t
rb : 读取二进制文件内容
wb ：覆盖写入二进制文件
ab ： 追加写入二进制文件

操作文本内容

读取文本内容

# 打开文件
file = open("cs.txt", "r", encoding="utf-8")
# 读取内容，打印
content = file.read()
print(content)
# 关闭文件
file.close()

写入字符到文本文件

# 打开文件
file = open("cs.txt", "r", encoding="utf-8")
# 写入字符数据
file.write("你好，世界！")
# 关闭文件
file.close()

操作二进制文件

读取二进制数据

# 1. 打开文件，以二进制的方式读取（二进制文件不需要设置字符编码）
file = open("mm.jpg", "rb")
# 读取数据
content = file.read()
print(content)
# 关闭文件
file.close()

写入二进制数据

# 字符数据
msg = "你好，世界！"
# 以二进制方式打开文件
file = open("text.dat", "wb")
# 写入字节数据（可以通过编码方式将字符数据转换为字节数据）
file.write(msg.encoding("UTF-8"))
file.close()

大文件的复制（二进制文件）

文件内容较多，体积较大的文件的复制操作，涉及到文件内容的读取和写入操作。

二进制文件执行read()方法时 ：一次性将所有数据读取到内存中（文件体积较大，读取文件相当耗费内存！）

read([size]) 此时可以指定每次读取的数据大小，单位字节；如每次读取 1024字节–>1K 数据。

如果进行大文件的复制，需要循环读取文件内容数据，最终完成文件的所有内容复制粘贴！

"""大文件的复制操作"""
def file_copy(old_path, new_path):
    # 以读取方式打开 原路径
    old_file = open(old_path, "rb")
    # 以写入方式打开 新路径
    new_file = open(new_path, "wb")
    # 设置每次读取的数据大小 设置为 10M
    buffer = 1024 * 1024 * 10

    while True:
        # 循环读取，每次读取 10M 大小数据
        content = old_file.read(buffer)
        # 如果读取到的内容为空，则说明已经读取完
        if content == b"":
            print("读取完毕！")
            break
        # 写入新文件
        new_file.write(content)
    print("复制完成！")

file_copy(原文件，拷贝到的位置)

程序中数据的保存

计算机中的文件存储的时字符数据或者字节数据，对应了程序代码中的字符数据和字节数据，但是程序中还有其它类型的数据，如列表，字典等等，这些数据存储到文件中时，应该怎么处理?

**解决方法：**将程序中其它类型的数据，转换成字符数据或者字节数据进行操作

字符操作方式

Python语法中提供了 json模块，可以将程序中的各种类型的数据转换成类似字典格式的字符串数据，称为json数据

• json.dump(obj,fp) 将程序中的一个对象数据（列表，字典等等）写入到一个打开的文件中
• json.load(fp) 将文件中的内容，转换成 python中的对应的对象数据

1. 将数据保存到文本文件中

import json

dct1 = {
   
    "name": "zong",
    "pwd": "zong"
}

dct2 = {
   
    "name": "admin",
    "pwd": "admin"
}

lst = [dct1, dct2]
file = open("./cs.txt","w",encoding="utf-8")
json.dump(lst, file)
file.close()

2. 将文本文件中的数据读取到程序中

import json

file = open("./cs.txt", "r", encoding="utf-8")
lst = json.load(file)
print(lst)
file.close()

字节操作方式

Python语法中提供了 pickle 模块，用于程序中的数据有组织的保存到二进制文件中

• dump(obj,fp) 将程序中的一个对象数据（列表，字典等等），写入到一个二进制文件中
• load(fp) 将文件中的字节数据，转换成python中对应的对象数据

1. 保存数据到文件中

import pickle

dct1 = {
   
    "name": "zong",
    "pwd": "zong"
}

dct2 = {
   
    "name": "admin",
    "pwd": "admin"
}

lst = [dct1,dct2]

file = open("cs.dat","wb")
pickle.dump(lst,file)
file.close()

2. 从文件中读取数据

import pickle

file = open("./cs.zong","rb")
lst = pickle.load(file)
print(lst)
file.close()

小结

上述 json模块 和 pickle模块，都只能在一个文件中操作一个对象数据，当然我们也可以将多个对象数据包含在一个列表容器中，解决存储多个数据的问题。

Python中同样提供了其它的操作模块可以非常友好的完成数据的交互，如 marshal模块可以序列化多个数据，shelve模块可以按照字典的方式组织序列化数据等等

csv模块

csv文件时按照行列式 存储数据的一种方式，是一个文本文件，可以使用 excel软件直接打开希纳是为表格格式，Python中提供了一个 csv模块用于专门操作 csv文件

import csv
dir(csv)
['excel', 'excel_tab', 'field_size_limit', 'get_dialect', 'list_dialects', 're', 'reader', 'register_dialect', 'unix_dialect', 'unregister_dialect', 'writer']

存储数据到csv文件

import csv

file = open("text.csv", "w", newline="", encoding="UTF-8-sig")
# 获取csv的writer对象
writer = csv.writer(file)
# 写入标题
writer.writerow(["姓名", "年龄", "性别", "邮箱"])

# 写入多行数据
writer.writerows([
    ["tom", "18", "男", "tom@qq.com"],
    ["jimi", "21", "男", "jimi@qq.com"],
])

file.close()

读取csv文件中的数据

import csv

file = open("text.csv", "r", encoding="UTF-8-sig")
reader = csv.reader(file)
for row in reader:
    print(row)

file.close()