文件操作
程序运行过程中产生的数据会保存到内存中，如果想要永久保存下来，就必须将数据存放在硬盘上，应用程序如果想要操作计算机的硬件就必须通过操作系统，文件就是操作系统提供给应用程序来操作硬盘的虚拟概念，应用程序操作文件就是向操作系统发送调用，由操作系统完成对硬盘的操作。
文件操作的基本流程
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比如想打开电脑桌面上一个word文档进行操作，步骤应该是：
1、双击打开文档；
2、进行某些操作，比如读文件、修改文件等；
3、保存后关闭文件。
使用python实现对文件的操作也遵循这三个步骤：
#open()方法常用方式是接收三个参数:文件绝对/相对路径,操作文件的方式,编码格式#1.打开文件，应用程序向操作系统发送调用，操作系统打开文件(硬盘上的一块空间)，返回一个文件对象赋值给变量filefile=open(rD:\文件.txt,r,encoding=utf-8)#以读模式打开文件，打开文件的字符编码是utf-8#注意：\在python中有特殊意义，当路径是绝对路径时，需要在路径字符串前加r进行转义；文件路径如果是文件名的话，python会在当前程序文件夹所在路径下去找该文件。#2、对文件进行操作，比如读文件---调用文件对象的读方法data=file.read()#3、关闭文件，向操作系统发送关闭文件的请求file.close()
使用python打开一个文件之后产生了两部分的内存空间占用，一部分是文件打开后占用的内存空间，另一部分是打开后产生的文件对象，文件操作完成之后需要回收这两部分的内存空间.
file.close()#删除文件打开后占用的内存delfile#删除文件对象的内存
由于python垃圾回收机制，我们无需考虑删除文件对象这一步，但是在操作完文件之后必须要关闭文件，就是f.close()，否则在电脑上不停的打开文件而不关闭，电脑的内存迟早会被用尽，尽管如此，可能还会有粗心的小伙伴忘记关闭文件，python为了防止这一情况，提供了with关键字来帮助我们管理从打开到关闭整个上下文的流程，因此with关键字也称为with上下文管理。
#执行完with下的子代码块之后会自动执行f.close()的操作，再也不用担心忘记关闭文件了。withopen(文件.txt,r)asf:#打开文件，将文件对象赋值给变量fpass#pass是什么都不做，可以用来占位#可以用with同时打开多个文件，用逗号分隔withopen(file1.txt,r)asf1,open(file2.txt,r)asf2:data1=f1.read()data2=f2.read()
由于使用python打开文件的时候是通过操作系统完成的，如果打开的文件是文本文件，会涉及到字符编码的问题，如果在打开文件时没有指定字符编码，操作系统就会使用自己默认的编码打开文件(windows下是gbk，在linux下是utf-8)，如果要保证不乱码，文件以什么编码格式存的就要以什么格式打开。
操作文件的模式
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打开文件后，需要对文件进行进行不同的操作，比如读文件、改文件，因此在使用python打开文件时也需要指定操作文件的方式。控制文件读写操作的模式有三种。
1.只读(r)---默认的操作文件的方式
当文件不存在时会报错，文件存在时，文件内的指针(可以理解为光标)直接跳到文件开头。
withopen(a.txt,mode=r,encoding=utf-8)asf:data=f.read()
2.只写(w)
在文件不存在时会在程序文件所在文件夹创建一个文件，如果文件存在，会清空文件中的内容，文件指针跳到文件开头，进行写操作。需要注意的是，在文件不关闭的情况下，写入的数据是按照先后顺序的，如果文件关闭后重新以w模式打开，会清空文件数据。
withopen(a.txt,w,encoding=utf-8)asf:f.write(helloworld\n)#\n表示换行f.write(mynameispython)
3.只追加写(a)
文件不存在时会在当前文件夹创建文件，文件存在时，文件指针直接移动到文件末尾，不会清空文件数据。
a模式和w模式的异同：
相同点：文件不存在都会创建文件，文件不关闭的情况下，数据依次写入
不同点：a模式重新打开文件不会清空文件，文件指针一道末尾，新写的内容跟在旧的内容之后。
withopen(a.txt,a,encoding=utf-8)asf:f.write(追加的1\n)f.write(追加的2\n)
使用这三种模式操作文件时一定要注意，对文件的操作要么只读，要么只写，不能使用只读的模式打开文件，然后去进行写的操作。但是python提供了可读可写的方法r+a+w+,但是在实际开发中要么只读要么只写，一般不使用可读可写的模式。
控制文件读写单位
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文件的读写单位有两种模式，一种是字符串模式(t模式)，另一种是bytes(二进制)模式(b模式)，这两种模式必须和r/w/a之一结合使用。
t模式，文本模式，默认模式，读写文件都是以字符串为单位，只针对文本文件，必须指定encoding参数。
#如果打开文件时指定打开模式为r/w/a，其实默认就是rt/wt/atwithopen(a.txt,wt,encoding=utf-8)asf:f.write(haha)#写入的数据必须也是字符串格式
b模式，二进制模式，读写文件都是以bytes/二进制为单位，可以针对所有文件，一定不能指定encoding参数。
withopen(a.txt,wb)asf:info=name#需要将写入文件的数据转成二进制格式，使用encode()方法指定编码格式可以实现res=info.encode(utf-8)f.write(res)
b模式和t模式对比：
在操作纯文本文件方面，t模式帮助我们省去了编码与解码的环节，所以t模式更方便。
在针对非文本文件(图片、音频等)只能使用b模式。
操作文件的方法-读和写
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在使用r模式打开文件的时候有几种读取数据的方式
f.read()#一次性读取所有内容，如果文件过大，会导致内存不足f.readline()#每次读取文件的一行内容，读完一行后，光标移至第二行行首f.readlines()#一次性读取所有内容，将每一行内容存放于列表中
f.read()和f.readlines()都是将文件一次性读取，如果内容过大，会导致内存不足，如果想要将文件全部读取到内存中，建议分多次读入，有两种实现方式:
#方式一withopen(a.txt,mode=rt,encoding=utf-8)asf:forlineinf:print(line)#同一时刻只读入一行内容到内存中#方式二withopen(好汉歌.mp3,mode=rb)asf:whileTrue:data=f.read()#同一时刻只读入个Bytes到内存中iflen(data)==0:breakprint(data)
同样针对写操作也有几种不同的方式
f.write(hello\nworld\n)#针对文本模式的写,需要自己写换行符f.write(1\n2\n.encode(utf-8))#针对b模式的写,需要自己写换行符f.writelines([3\n,4\n])#文件模式f.writelines([bytes(3\n,encoding=utf-8),\n.encode(utf-8)])#b模式
控制文件指针移动
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文件内的指针类似于光标，但不同的是文件的指针移动的单位是以bytes为单位，唯一例外的是t模式下的read(n),n是以字符为单位。
withopen(a.txt,mode=rt,encoding=utf-8)asf:data=f.read(3)#读取3个字符withopen(a.txt,mode=rb)asf:data=f.read(3)#读取3个Bytes
r/w/a模式下文件指针的移动是被动触发的，如果想要读取文件某一指定位置的数据，需要使用f.seek()方法主动控制文件内指针的移动。
f.seek()方法需要接收两个参数，第一个参数是指针移动的字节数，第二个参数是模式控制。模式控制有三种：
0模式：默认的模式，表示指针移动的字节数以文件开头作为参照
1模式：表示指针移动的字节数以文件指针当前所在位置作为参照
2模式：表示指针移动的字节数以文件末尾作为参照
其中0模式可以在t/b模式下使用，1模式和2模式只能在b模式下使用。
#0模式withopen(a.txt,mode=rt,encoding=utf-8)asf:f.seek(3,0)#参照文件开头移动了3个字节print(f.tell())#查看当前文件指针相对于文件开头的位置#1模式withopen(a.txt,mode=rb)asf:f.seek(3,1)#从当前位置往后移动3个字节，而此时的当前位置就是文件开头print(f.tell())#输出结果为：3#2模式withopen(a.txt,mode=rb)asf:f.seek(-3,2)#参照文件末尾往前移动了3个字节print(f.read().decode(utf-8))#输出结果需要由二进制进行转换
修改文件
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文件是操作系统为了方便应用程序操作硬盘出现的虚拟概念，本质上文件对应的就是硬盘，硬盘是无法被修改的，一次本质上来说文件是无法被修改的，我们看到的文件的内容可以被修改的原因是：将硬盘中的文件读入内存，在内存中修改之后再覆盖回硬盘。实现的方式有两种：
第一种，将文件中的数据一次性全部读入内存，在内存中修改完成后再覆盖回原文件
优点：文件修改过程中只有同一份数据缺点：内存占用过多#先读入内存withopen(db.txt,mode=rt,encoding=utf-8)asf:data=f.read()#修改内存中的数据withopen(db.txt,mode=wt,encoding=utf-8)asf:f.write(data.replace(xxx,python))
第二种，以读的方式打开一个文件，以写的方式打开另一个文件，一行一行读取原文件，修改后写入新文件
优点：不会占用过多的内存缺点：需要借助临时文件importos#需要借助os模块进行删除文件和文件重命名操作withopen(old.txt,mode=rt,encoding=utf-8)asread_f,\open(new.txt,mode=wt,encoding=utf-8)aswrife_f:forlineinread_f:wrife_f.write(line.replace(python,xxx))os.remove(old.txt)#删除未修改的文件os.rename(new.txt,old.txt)#将新文件重命名为和旧文件相同的名字
practice
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r模式---使用文件存储用户名密码，实现登陆功能
username=input(pleaseinputyourusername:).strip()password=input(pleaseinputyourpassword:).strip()withopen(rF:\FullStack\Python_based\info,r,encoding=utf-8)asf:forlineinf:info=line.strip(\n)#去掉每一行后面的换行符，默认文件中每换一行，每行后面都会有换行符name,pwd=info.split(:)#解压赋值ifusername==nameandpassword==pwd:print(successful!)else:#要循环完成所有信息之后才知道用户名和密码是否正确print(invalidusernameorpassword!)
a模式---使用文件存储用户名密码，实现注册功能
username=input(pleaseinputyourusername:).strip()password=input(pleaseinputyourpassword:).strip()withopen(rF:\FullStack\Python_based\info,a,encoding=utf-8)asf:info=f{username}:{password}\nf.write(info)
t/b模式---实现文件拷贝工具
src_path=input(Pleaseenterthepathwhereyouwanttocopythefile:)target_path=input(pleaseenterthetargetpath:)withopen(r{}.format(src_path),mode=rb)asf,\open({}.format(target_path),mode=wb)asf1:forlineinf:f1.write(line)
小庄卖瓜
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