python IO程式設計

目錄stringio和bytesio

操作檔案和目錄

序列化在磁碟上讀寫檔案的功能都是由作業系統提供的，現代作業系統不允許普通的程式直接操作磁碟，所以，讀寫檔案就是請求作業系統開啟乙個檔案物件（通常稱為檔案描述符），然後，通過作業系統提供的介面從這個檔案物件中讀取資料（讀檔案），或者把資料寫入這個檔案物件（寫檔案）。

要以讀檔案的模式開啟乙個檔案物件，使用python內建的open()函式，傳入檔名和標示符：

>>> f = open('./test.txt', 'r')

標示符'r'表示讀，這樣，我們就成功地開啟了乙個檔案。

如果檔案不存在，open()函式就會丟擲乙個ioerror的錯誤，並且給出錯誤碼和詳細的資訊告訴你檔案不存在：

ps g:\phpstudy\phptutorial\www> python -u "g:\phpstudy\phptutorial\www\test.py"
traceback (most recent call last):
file "g:\phpstudy\phptutorial\www\test.py", line 2, in f = open('./test1.txt','r')
filenotfounderror: [errno 2] no such file or directory: './test1.txt'

如果檔案開啟成功，接下來，呼叫read()方法可以一次讀取檔案的全部內容，python把內容讀到記憶體，用乙個str物件表示：

>>> print(f.read())
'test111'

最後一步是呼叫close()方法關閉檔案。檔案使用完畢後必須關閉，因為檔案物件會占用作業系統的資源，並且作業系統同一時間能開啟的檔案數量也是有限的：

>>> f.close()

python引入了with語句來自動幫我們呼叫close()方法：

with open('./test.txt', 'r') as f:
print(f.read())

呼叫read()會一次性讀取檔案的全部內容，如果檔案有10g，記憶體就爆了，所以，要保險起見，可以反覆呼叫read(size)方法，每次最多讀取size個位元組的內容。

另外，呼叫readline()可以每次讀取一行內容，呼叫readlines()一次讀取所有內容並按行返回list。因此，要根據需要決定怎麼呼叫。

讀取一行行的網域名稱，字典可以用readline()或readlines()

b'\xff\xd8\xff\xe1\x00\x18exif\x00\x00...' # 十六進製制表示的位元組

>>> f = open('/users/michael/gbk.txt', 'r', encoding='gbk')
>>> f.read()
'測試'

遇到有些編碼不規範的檔案，你可能會遇到unicodedecodeerror，因為在文字檔案中可能夾雜了一些非法編碼的字元。遇到這種情況，open()函式還接收乙個errors引數，表示如果遇到編碼錯誤後如何處理。最簡單的方式是直接忽略：

>>> f = open('/users/michael/gbk.txt', 'r', encoding='gbk', errors='ignore')

with open('./test.txt','w') as f:
f.write('oh!!!!')

如果我們要操作檔案、目錄，可以在命令列下面輸入作業系統提供的各種命令來完成。比如dir、cp等命令。

作業系統提供的命令只是簡單地呼叫了作業系統提供的介面函式，python內建的os模組也可以直接呼叫作業系統提供的介面函式。

如何使用os模組的基本功能：

>>> import os
>>> os.name # 作業系統型別
'nt'

如果是posix，說明系統是linux、unix或mac os x，如果是nt，就是windows系統。

要獲取詳細的系統資訊，可以呼叫uname()函式：

>>> os.uname()
posix.uname_result(sysname='darwin', nodename='michaelmacpro.local', release='14.3.0', version='darwin kernel version 14.3.0: mon mar 23 11:59:05 pdt 2015; root:xnu-2782.20.48~5/release_x86_64', machine='x86_64')

注意uname()函式在windows上不提供，也就是說，os模組的某些函式是跟作業系統相關的。

在作業系統中定義的環境變數，全部儲存在os.environ這個變數中，可以直接檢視：

import os
print(os.environ)

要獲取某個環境變數的值，可以呼叫os.environ.get('key')：

import os
print(os.environ.get('path'))

操作檔案和目錄的函式一部分放在os模組中，一部分放在os.path模組中，這一點要注意一下。檢視、建立和刪除目錄可以這麼呼叫：

import os
# 檢視當前目錄的絕對路徑:
print(os.path.abspath('.'))
#g:\phpstudy\phptutorial\www
## 在某個目錄下建立乙個新目錄，首先把新目錄的完整路徑表示出來:
r = os.path.join(r'g:\phpstudy\phptutorial\www\test', 'testdir')
#g:\phpstudy\phptutorial\www\test\testdir
# 然後建立乙個目錄:
os.mkdir(r'g:\phpstudy\phptutorial\www\test')
# 刪掉乙個目錄:
os.rmdir(r'g:\phpstudy\phptutorial\www\test')

把兩個路徑合成乙個時，不要直接拼字串，而要通過os.path.join()函式，這樣可以正確處理不同作業系統的路徑分隔符。在linux/unix/mac下，os.path.join()返回這樣的字串：

part-1/part-2

而windows下會返回這樣的字串：

part-1\part-2

同樣的道理，要拆分路徑時，也不要直接去拆字串，而要通過os.path.split()函式，這樣可以把乙個路徑拆分為兩部分，後一部分總是最後級別的目錄或檔名：

r = os.path.split(r'g:\phpstudy\phptutorial\www\test')
#('g:\\phpstudy\\phptutorial\\www', 'test')

os.path.splitext()可以直接讓你得到副檔名，很多時候非常方便：

r = os.path.splitext('/path/to/file.txt')
#('/path/to/file', '.txt')

檔案操作使用下面的函式。假定當前目錄下有乙個test.txt檔案：

# 對檔案重新命名:
>>> os.rename('test.txt', 'test.py')
# 刪掉檔案:
>>> os.remove('test.py')

但是複製檔案的函式居然在os模組中不存在！原因是複製檔案並非由作業系統提供的系統呼叫。理論上講，我們通過上一節的讀寫檔案可以完成檔案複製，只不過要多寫很多**。

幸運的是shutil模組提供了copyfile()的函式，你還可以在shutil模組中找到很多實用函式，它們可以看做是os模組的補充。

最後看看如何利用python的特性來過濾檔案。比如我們要列出當前目錄下的所有目錄，只需要一行**：

>>> [x for x in os.listdir('.') if os.path.isdir(x)]

要列出所有的.py檔案，也只需一行**：

>>> [x for x in os.listdir('.') if os.path.isfile(x) and os.path.splitext(x)[1]=='.py']

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