python开发第三篇--文件的基本操作和初识函数

文件的基本操作

编码

1.不同编码之间的二进制是不能互相识别的。
2.对于文件的存储，及传输 不能是unicode的编码。

bytes:内部编码格式（非unicode）
str：内部编码格式（unicode）

文件的基本操作流程

• 计算机系统分为：计算机硬件，操作系统，应用程序三部分。
• 我们用python或其他语言编写的应用程序若想要把数据永久保存下来，必须要保存于硬盘中，这就涉及到应用程序要操作硬件，众所周知，应用程序是无法直接操作硬件的，这就用到了操作系统。操作系统把复杂的硬件操作封装成简单的接口给用户/应用程序使用，其中文件就是操作系统提供给应用程序来操作硬盘虚拟概念，用户或应用程序通过操作文件，可以将自己的数据永久保存下来。
• 有了文件的概念，我们无需再去考虑操作硬盘的细节，只需要关注操作文件的流程：

#1. 打开文件，得到文件句柄并赋值给一个变量
f=open('a.txt','r',encoding='utf-8') #默认打开模式就为r
#2. 通过句柄对文件进行操作
data=f.read()
#3. 关闭文件
f.close()

打开一个文件包含两部分资源：操作系统级打开的文件+应用程序的变量。在操作完毕一个文件时，必须把与该文件的这两部分资源一个不落地回收，回收方法为：

f.close() #回收操作系统级打开的文件

文件编码

f=open(...)是由操作系统打开文件，那么如果我们没有为open指定编码，那么打开文件的默认编码很明显是操作系统说了算了，操作系统会用自己的默认编码去打开文件，在windows下是gbk，在linux下是utf-8。

#这就用到了上节课讲的字符编码的知识：若要保证不乱码，文件以什么方式存的，就要以什么方式打开
f=open('a.txt','r',encoding='utf-8')

文件的打开方式

• 文件句柄 = open（‘文件路径’，‘模式’）

#1. 打开文件的模式有(默认为文本模式)：
r ，只读模式[默认模式，文件必须存在，不存在则抛出异常]
w，只写模式[不可读；不存在则创建；存在则清空内容]
a， 只追加写模式[不可读；不存在则创建；存在则只追加内容]
#2. 对于非文本文件，我们只能使用b模式，"b"表示以字节的方式操作（而所有文件也都是以字节的形式存储的，使用这种模式无需考虑文本文件的字符编码、图片文件的jgp格式、视频文件的avi格式）
rb 
wb
ab
注：以b方式打开时，读取到的内容是字节类型，写入时也需要提供字节类型，不能指定编码
#3,‘+’模式（就是增加了一个功能）
r+， 读写[可读,可写]
w+，写读[可写,可读]
a+， 写读[可写,可读]
#4，以bytes类型操作的读写，写读，写读模式
r+b， 读写[可读,可写]
w+b，写读[可写,可读]
a+b， 写读[可写,可读]

文件的操作方法

• read（3）：

　　1. 文件打开方式为文本模式时，代表读取3个字符
　　2. 文件打开方式为b模式时，代表读取3个字节

其余的文件内光标移动都是以字节为单位的如：seek，tell，truncate
注意：

　　1. seek有三种移动方式0，1，2，其中1和2必须在b模式下进行，但无论哪种模式，都是以bytes为单位移动的
　　2. truncate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。

• 其他方法：

def readable(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
        是否可读
        pass
def readline(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
        仅读取一行数据
        pass
def seek(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
        指定文件中指针位置
        pass
def flush(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
        刷新文件内部缓冲区
        pass

• for循环：循环文件句柄，可以保证内存中每次只有一行

    with open("userinfo",encoding="utf-8",mode="r") as f:
        for line in f:

文件的修改

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：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）

• 全部读入内存,如果文件很大,会很卡

import os  # 调用系统模块
with open('a.txt') as read_f,open('.a.txt.swap','w') as write_f:
    data=read_f.read() #全部读入内存,如果文件很大,会很卡
    data=data.replace('alex','SB') #在内存中完成修改
    write_f.write(data) #一次性写入新文件
os.remove('a.txt')  #删除原文件
os.rename('.a.txt.swap','a.txt')   #将新建的文件重命名为原文件

• 循环文件句柄，可以保证内存中每次只有一行

import os
with open('a.txt') as read_f,open('.a.txt.swap','w') as write_f:
    for line in read_f:
        line=line.replace('alex','SB')
        write_f.write(line)
os.remove('a.txt')
os.rename('.a.txt.swap','a.txt') 

初识函数

• 函数的定义：

函数是组织好的，可重复使用的，用来实现单一，或相关联功能的代码段。
函数能提高应用的模块性，和代码的重复利用率。你已经知道Python提供了许多内建函数，比如print()，len()等。但你也可以自己创建函数，这被叫做用户自定义函数。

函数的定义与调用

第一个函数：

#函数定义
def mylen():
    """计算s1的长度"""
    s1 = "hello world"
    length = 0
    for i in s1:
        length = length+1
    print(length)

#函数调用  
mylen()

格式：

定义：def 关键词开头，空格之后接函数名称和圆括号()，最后还有一个":"。

　　　def 是固定的，不能变，他就是定义函数的关键字。

　　　空格 为了将def关键字和函数名分开，必须空(四声)，当然你可以空2格、3格或者你想空多少都行，但正常人还是空1格。

　　　函数名：函数名只能包含字符串、下划线和数字且不能以数字开头。虽然函数名可以随便起，但我们给函数起名字还是要尽量简短，并能表达函数功能

　　　括号：是必须加的，先别问为啥要有括号，总之加上括号就对了！

注释：每一个函数都应该对功能和参数进行相应的说明，应该写在函数下面第一行。以增强代码的可读性。

调用：就是 函数名() 要记得加上括号

函数的返回值return

咱们用len()方法时，得到的结果会赋值给一个变量，然后得到结果：

str_len = len('hello,world')
print(str_len)

但是咱们写的这个函数，并不会得到这样的结果，如何让他和len函数一样，有返回值呢？
那就是在函数的最后加上一个return，return 后面写你需要的返回值就可以了。

#函数定义
def mylen():
    """计算s1的长度"""
    s1 = "hello world"
    length = 0
    for i in s1:
        length = length+1
    return length
#函数调用
str_len = mylen()
print('str_len : %s'%str_len)

• return关键字的作用：
  1.return 是一个关键字。
  2.返回值有几种情况：分别是没有返回值、返回一个值、返回多个值。
• 没有返回值None

不写return的情况下，会默认返回一个None。

#函数定义
def mylen():
    """计算s1的长度"""
    s1 = "hello world"
    length = 0
    for i in s1:
        length = length+1
    print(length)

#函数调用
str_len = mylen()
#因为没有返回值，此时的str_len为None
print('str_len : %s'%str_len)

• 只写return，后面不写其他内容，也会返回None，但是遇到return会终止整个函数。

def ret_demo():
    print(111)
    return #只写return
    print(222)

ret = ret_demo()
print(ret)

• 返回一个值，只需要在return写上内容

#函数定义
def mylen():
    """计算s1的长度"""
    s1 = "hello world"
    length = 0
    for i in s1:
        length = length+1
    return length

#函数调用
str_len = mylen()
print('str_len : %s'%str_len)

• 返回多个值,可以是任意多个数据类型的值。返回的多个值会被组织成元组被返回，也可以用多个值来接收。

def ret_demo1():
    '''返回多个值''' 
    return 1,2,3,4
def ret_demo2():
    '''返回多个任意类型的值'''
    return 1,['a','b'],3,4  #返回多个值

ret1 = ret_demo1()
print(ret1)
ret2 = ret_demo2()
print(ret2)

函数的参数

• 实参和形参

  • 实参，*在执行的时候代表打散
    1.位置参数，按照顺序一一对应
    2.关键字参数，不用按照顺序，一一对应
    3.混合参数（包括关键字参数，和位置参数），关键字参数的位置必须在位置参数的后边，一一对应

  • 形参
    1.位置参数，按照顺序
    2.默认参数，默认参数必须在位置参数的后边
    3.动态参数，又叫万能参数，*在函数定义的时候聚合

    *args:接收的所有位置参数，放到一个元组里
    **kwargs:接收的所有关键字参数，放到一个字典里

    形参的顺序：位置参数--->args--->默认参数---->*kargs