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1. 文件
几种常用的文件格式：.exe是可执行文件格式，.txt是文本文件，.ppt是PowerPoint的专用格式等。
1.1 打开文件
在Python中，使用open()函数来打开文件并返回文件对象，该函数的常用语法格式如下：
file = open(file_name [, mode='r' [ , buffering=-1 [ , encoding = None ]]])
此格式中，用 [ ] 括起来的部分为可选参数，即可以使用也可以省略。其中，各个参数所代表的含义如下：
- file：表示要创建的文件对象。
- file_name：要创建或打开文件的文件名称，该名称要用引号（单引号或双引号都可以）括起来。需要注意的是，如果要打开的文件和当前执行的代码文件位于同一目录，则直接写文件名即可；否则，此参数需要指定打开文件所在的完整路径。
- mode：可选参数，用于指定文件的打开模式。可选的打开模式如表1所示。如果不写，则默认以只读（r）模式打开文件。
- buffering：可选参数，用于指定对文件做读写操作时，是否使用缓冲区。
- encoding：手动设定打开文件时所使用的编码格式，不同平台的 ecoding 参数值也不同，以 Windows 为例，其默认为 cp936（实际上就是 GBK 编码）。
| 打开模式 | 执行操作 |
|---|---|
| ‘ r ’ | 以只读方式打开文件（默认） |
| ’ w ’ | 以写入的方式打开文件，会覆盖已存在的文件 |
| ’ x ’ | 如果文件已经存在，使用此模式打开将引发异常 |
| ‘ a ’ | 以写入模式打开，如果文件存在，则在末尾追加写入 |
| ’ b ’ | 以二进制模式打开文件 |
| ’ t ’ | 以文本模式打开（默认） |
| ’ + ’ | 可读写模式（可添加到其他模式中使用） |
| ’ U ’ | 通用换行符支持 |
使用open()成功打开一个文件之后，它会返回一个文件对象，拿到这个文件对象，就可以读取或修改这个文件：
example1:>>># 先将record.txt文件放到Python的根目录下（如C:\Python)
>>>f= open(“record.txt”)
这样我们就成功打开了record.txt文件。
1.2 文件对象的方法
打开文件并取得文件对象之后，就可以利用文件对象的一些方法对文件进行读取或修改等操作。表2列举了平时常用的一些文件对象方法。
| 文件对象的方法 | 执行操作 |
|---|---|
| close() | 关闭文件 |
| read(size = -1) | 从文件读取size个字符，当未给定size或给定负值的时候，读取剩余的所有字符，然后作为字符串返回 |
| readline() | 从文件中读取一整行字符串 |
| write(str) | 将字符串str写入文件 |
| writelines(seq) | 向文件写入字符串序列seq，seq应该是一个返回字符串的可迭代对象 |
| seek(offset, from) | 在文件中移动文件指针，从from(0代表文件起始位置，1代表当前位置，2代表文件末尾）偏移 offset个字节 |
| tell() | 返回当前在文件中的位置 |
1.3 文件的关闭
close()方法用于关闭文件。如果你对文件进行了写入操作，那么应该在完成写入之后关闭文件。因为Python可能会缓存我们写入的数据，但如果中途发生类似断电之类的事故，那些缓存的数据根本就不会写入到文件中。所以，为了安全起见，我们要养成使用完文件后立刻关闭的好习惯。
1.4 文件的读取和定位
文件的读取方法很多，可以使用文件对象的 read()和readline()方法，也可以直接list(f)或者直接使用选代来读取。read()是按字节为单位进行读取，如果不设置参数，那么会全部读取出来，文件指针指向文件末尾。tell()方法可以告诉我们当前文件指针的位置。
我们新建一个“小王子.txt”的文件，内容如下：
我们整天忙忙碌碌，
像一群群没有灵魂的苍蝇，
喧闹着，
躁动着，
听不到灵魂深处的声音。
时光流逝，
童年远去，
我们渐渐长大，
岁月带走了许许多多的回忆，
也消蚀了心底曾今拥有的那份童稚的纯真，
我们不顾心灵桎梏，
沉溺于人世浮华，
专注于利益法则，
我们把自己弄丢了。
example1:>>> f= open(“小王子.txt”, encoding=‘utf-8’)
>>> f.read()
‘我们整天忙忙碌碌，\n像一群群没有灵魂的苍蝇，\n喧闹着，\n躁动着，\n听不到灵魂深处
的声音。\n时光流逝，\n童年远去，\n我们渐渐长大，\n岁月带走了许许多多的回忆，\n
也消蚀了心底曾今拥有的那份童稚的纯真，\n我们不顾心灵桎梏，\n沉溺于人世浮华，\n专
注于利益法则，\n我们把自己弄丢了。’
>>> f.tell()
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使用seek()方法可以调整文件指针的位置。seek(offset, from)方法有两个参数，表示从from(0代表文件起始位置，1代表当前位置，2代表文件末尾）偏移offset字节。因此将文件指针设置到文件起始位置，使用seek(0, 0)即可：
>>> f.seek(0, 0)
0
>>> f.tell()
0
readline()方法用于在文件中读取一整行，就是从文件指针的位置向后读取，直到遇到换行符（\n）结束。
>>> f.readline()
‘我们整天忙忙碌碌，\n’
之前我们学习过列表的强大，当时说什么都可以往里放，在这我们也可以把整个文件的内容放到列表中：
>>> list(f)
[‘像一群群没有灵魂的苍蝇，\n’, ‘喧闹着，\n’, ‘躁动着，\n’, ‘听不到灵魂深处的声音
。\n’, ‘时光流逝，\n’, ‘童年远去，\n’, ‘我们渐渐长大，\n’, ‘岁月带走了许许多多的
回忆，\n’, ‘也消蚀了心底曾今拥有的那份童稚的纯真，\n’, ‘我们不顾心灵桎梏，\n’, ’
沉溺于人世浮华，\n’, ‘专注于利益法则，\n’, ‘我们把自己弄丢了。’]
迭代读取文本文件中的每一行：
>>> f. seek(0, 0)
0
>>> for each_line in f:
print(each_line)
我们整天忙忙碌碌，
像一群群没有灵魂的苍蝇，
喧闹着，
躁动着，
听不到灵魂深处的声音。
时光流逝，
童年远去，
我们渐渐长大，
岁月带走了许许多多的回忆，
也消蚀了心底曾今拥有的那份童稚的纯真，
我们不顾心灵桎梏，
沉溺于人世浮华，
专注于利益法则，
我们把自己弄丢了。
1.5 文件的写入
如果需要写人文件，请确保之前的打开模式有’w’或’a’，否则会出错：
example1:>>> f= open(“文件.txt”)
>>> f.write("这是一段待写入的数据’)
Traceback (most recent call last):
File “<pyshell#41>”, line 1, in < module >
f.write(“这是一段待写入的数据”)
io.UnsupportedOperation: not writable
>>> f.close()
>>> f= open(“文件.txt”, “w”)
>>> f.write(“这是一段待写入的数据”)
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再次打开“文件.txt”之后，会发现文本"这是一段待写入的数据"已写入文件中。但是要注意的是，使用‘w’模式写入文件，此前的文件内容会被全部删除。如果要在原来的内容上追加，一定要使用’a’模式打开文件。
2. 文件系统 接下来学习跟Pyhton的文件相关的一些十分有用的模块。例如使用random模块中的randint()函数来生成随机数。
example1:>>>import random
>>> random.randint(0, 9)
1
>>> random.randint(0, 9)
5
>>> random.randint(0, 9)
7
OS模块是Operating System的缩写，也就是操作系统。对于文件系统的访问，Pyhton一般是通过OS模块来实现的。表3中列举了OS模块中关于文件/目录常用的函数使用方法。
| 函数名 | 使用方法 |
|---|---|
| getcwd() | 返回当前工作目录 |
| chdir(path) | 改变工作目录 |
| listdir(path=’.’) | 列举指定目录中的文件名(’.’表示当前目录，’. .'表示上一级目录） |
| mkdir(path) | 创建单层目录，如该目录已存在抛出异常 |
| makedirs(path) | 递归创建多层目录，如果该目录已存在则抛出异常，注意：'E:\ \ a \ \ b’和 ’E:\ \ a \ \ c’并不会冲突 |
| remove(path) | 删除文件 |
| rmdir(path) | 删除单层目录，如果该目录非空则抛出异常 |
| removedirs(path) | 递归删除目录，从子目录到父目录逐层尝试删除，遇到目录非空则抛出异常 |
| rename(old,new) | 将文件old重命名为new |
| system(command) | 运行系统的shell命令 |
| os.curdir | 指代当前目录（’.’） |
| os.pardir | 指代上一级目录（’. .’) |
| os.sep | 输出操作系统特定的路径分隔符（在Windows下为’ \ \ ‘，Linux下为’ / '） |
| os.linesep | 当前平台使用的行终止符（在Windows 下为’\r\n’，Linux下为’\n’） |
| os.name | 指代当前使用的操作系统（包括’posix’、‘nt’、mac’、'os2’、‘ce’、‘java’） |
使用Python的picke模块可以非常容易地将列表字典这类复杂数据类型存储为文件。picke模块几乎可以把所有Python的对象都转化为二进制的形式存放，这个过程称为pickling，那么从二进制形式转换回对象的过程称为unpickling。
example1:>>> import pickle
>>> my_list =[123, 3.14,‘小明’, [‘其他列表’]]
>>> pickle_file= open(‘E:\python\ \my_list.pkl’, ‘wb’)
>>> pickle. dump(my_list, pickle_file)
>>> pickle_file.close( )
分析一下：这里希望把这个列表永久保存起来（保存成文件），打开的文件一定要以二进制的形式打开，后缀名可以随意，不过既然是使用pickle保存，为了今后容易记忆，建议还是使用.pkl 或.pickle。使用dump方法来保存数据，完成后记得保存，跟操作普通文本文件一样。
程序执行之后E盘的python文件夹下会出现一个my list.pkl的文件，用记事本打开之后显示乱码(因为保存的是二进制形式），如下图所示。
在使用的时候只需用二进制模式先把文件打开，然后用load把数据加载进来：
example2:>>> import pickle
>>> pickle_file= open(‘E:\python\ \my_list.pkl’, ‘rb’)
>>> my_list = pickle.load(pickle_file)
>>> print(my_list)
[123, 3.14, ‘小明’, [‘其他列表’]]
