Day14_文件操作

一、数据存储

1.1 计算机数据存储

计算机内存分为运行内存和硬盘两种：保存在运行内存中的数据在程序运行结束后会自动释放，保存在硬盘中的数据会一直存在(除非手动删除或者硬盘损坏)

1）打开文件

open(文件路径, 文件打开方式=‘r’, encoding=文本文件编码方式)

1.文件路径 - 文件在计算机中的位置信息。
文件路径分为两种，分别是绝对路径和相对路径：
1）绝对路径：文件在计算机中的全路径
2）相对路径：
注意：使用相对路径之前需要先将被操作的文件放在目录中

a. 在写路径的时候用 . 表示当前目录（当前目录指的是当前写代码的代码文件所在的文件夹）
b. 在写路径的时候用 … 表示当前目录的上层目录
注意：路径是以’./‘开头的时候，’./可以省略’

# 使用绝对路径
open(r'E:\CDPython\02语言基础\homework\data1.txt')# 使用相对路径
open(r'./files/data1.txt')
open(r'../day14-fileOperation/files/data1.txt')

2.文件打开方式 - 决定了打开文件后能做什么(是能读还是能写?);还决定操作文件的时候数据的类型(是字符串还是二进制?)

第一组值：r、w、a
r - 只读；如果文件不存在会直接报错
w - 只写，打开的时候会先清空原文件；文件不存在会创建文件
a - 只写，打开的时候不会清空原文件；文件不存在会创建文件

第二组值：t、b
t - 字符串类型(读到的数据，和写入文件中的数据必须是字符串)
b - 二进制类型(bytes；读到的数据，和写入文件中的数据必须是二进制)(二进制文件只能用b打开)

给打开方式赋值的时候必须在两组值中每一组选一个值，如果第二组不选默认选择 t：
rt(tr、r)、rb(br)、wt(tw、w)、wb(bw)、at(ta、a)、ab(ba)

# -----r是只读-----
f = open('files/data1.txt', 'r')
f.read()
# f.write('abc')        # 报错！# ----a是只写，并且不会清空原文件---
f = open('files/data1.txt', 'a')
# f.read()          # 报错！
f.write('abc')# ---w是只写，并且会清空源文件
f = open('files/data1.txt', 'w')
f.write('abc')
f.read()          # 报错！# ----r打开不存在的文件程序报错-----
f = open('files/data2.txt', 'r')# ----w 和 a 打开不存在的文件的时候不会报错，并且会自动创建这个文件
f = open('files/data2.txt', 'w')
f = open('files/data3.txt', 'a')# --------------- t - 数据的类型是字符串 ---------------
f = open('files/data1.txt', 'rt')
result = f.read()
print(type(result))     # <class 'str'>f = open('files/data1.txt', 'at')
f.write('abc')

补充：常见计算机内存单位

位(bit)
1字节(bytes) = 8位
1kb = 1024字节
1mb = 1024kb
1G = 1024mb
1T = 1024G

3）文本文件编码方式
不同的文本文件编码方式，在保存同一个符号的编码值的时候采用的字节数不同
常见的文本文件编码方式：utf-8(推荐)、gbk
utf-8: 一个数字和字母采用一个字节保存；一个中文用3个字节
gbk: 一个数字和字母采用一个字节保存；一个中文用2个字节

使用编码方式的要求：前后一致(存储数据的时候采用编码值必须和获取数据的时候采用编码值一致)

注意：以b的方式打开文件，encoding不能赋值

f = open('files/data4.txt', 'w', encoding='utf-8')
f.write('hello! 世界')f = open('files/data4.txt', 'r', encoding='utf-8')
print(f.read())     # hello! 世界！f = open('files/data4.txt', 'r', encoding='gbk')
print(f.read())f = open('files/data4.txt', 'w', encoding='gbk')
f.write('hello!世界！')f = open('files/data4.txt', 'r', encoding='gbk')
print(f.read())f = open('files/data4.txt', 'r', encoding='utf-8')
print(f.read())

'''
with open(文件路径, 打开方式, encoding=文本文件编码方式) as 文件对象:代码块
'''with open('./files/data.txt', 'a', encoding='utf-8') as f:f.write('abc')f.write('\n')f.write('123')

2）操作文件

1.文件读操作 （获取文件内容）
a. 文件对象.read() - 获取整个文件内容（从读写位置开始获取文件结束，读写位置默认文件开头）
b. 文件对象.readline() - 从读写位置开始读到一行结束(只针对文本文件有效)

注意：读操作会改变读写位置
文件对象.seek(0) - 将读写位置移动到文件开头

2.文件写操作 （包括增加内容、修改内容、删除内容）
a. 文件对象.write(内容) - 将指定内容写入到指定文件中

3.关闭文件
文件对象.close()

f = open('files/data1.txt', encoding='utf-8')
result = f.read()
print(result)f.seek(0)
result = f.read()
print(result)f.seek(0)
# print(f.readline())
# print(f.readline())
# print(f.readline())
# print(f.readline())
# result = f.readline()       # ''
# print(type(result), len(result))# 练习：读文件内容，一行一行的读，读完为止
# def get_file_content():
#     f = open('files/data1.txt', encoding='utf-8')
#     while True:
#         result = f.readline()
#         if result == '':
#             break
#         yield result
#
#
# reader = get_file_content()
# print(next(reader))
# print(next(reader))f = open('files/data2.txt', 'w', encoding='utf-8')
f.write('Python')
f.close()
# f.write('\nJava')

1.2 数据持久化 - 以文件为单位，将数据保存到硬盘中

数据持久化又叫数据本地化，指的就是将程序中的数据保存在硬盘中（程序中的数据默认是保存在运行内存中的）。
硬盘保存数据的基本单位是文件，所以如果想要把数据保存到硬盘中，就需要将数据保存到文件中。

常见的数据持久化：数据库(.db、.sqlite)、excel文件、csv文件、txt文件、json文件、plist文件等

1.3 文件操作 - 操作文件内存

文件操作基本步骤：打开文件 -> 操作文件内容(读操作、写操作) -> 关闭文件

二、应用

2.1 数据持久化方法 - 让这次运行程序产生的数据可以下一次运行程序的时候使用

第一步：确定需要持久化的数据
第二步：创建文件，并且确定文件初始内容
第三步：做到在程序中需要这个数据的时候从文件中获取这个数据
第四步：做到这个数据如果发生改变，必须将最新的数更新到文件中

# 案例1：写程序打印程序运行次数
# 获取上一次的运行次数
f = open('files/RunTime.txt', encoding='utf-8')
count = int(f.read())
f.close()# 再让次数加1
count += 1# 打印次数
print(count)# 更新文件内容
f = open('files/RunTime.txt', 'w', encoding='utf-8')
f.write(str(count))# 练习1：
"""
请输入需要添加的学生的名字：小明
小明请输入需要添加的学生的名字：小花
小明 小花请输入需要添加的学生的名字：张三
小明 小花 张三....
"""
# 需要持久化的数据：已经添加过的所有的学生的名字
name = input('请输入学生的名字:')try:f = open('files/studentName.txt', encoding='utf-8')all_student = f.read()f.close()
except FileNotFoundError:all_student = ''all_student += name + ' '
print(all_student)f = open('files/studentName.txt', 'w', encoding='utf-8')
f.write(all_student)
f.close()"""
姓名: 小明
性别: 男
年龄: 18
打印： [{'name': '小明', 'gender': '男', 'age': 18}]姓名: 小花
性别: 女
年龄: 20
打印： [{'name': '小明', 'gender': '男', 'age': 18}, {'name': '小花', 'gender': '女', 'age': 20}]
"""
# 需要持久的数据：所有已经添加的学生信息
name = input('姓名:')
gender = input('性别:')
age = int(input('年龄:'))# 获取之前添加过的所有的学生
try:f = open('files/学生信息.txt', encoding='utf-8')all_student = eval(f.read())f.close()
except FileNotFoundError:all_student = []all_student.append({'name': name, 'gender':  gender, 'age': age})print(all_student)f = open('files/学生信息.txt', 'w', encoding='utf-8')
f.write(str(all_student))
f.close()