Python · 输入与输出

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文件

实际开发中经常遇到对数据进行持久化操作的场景，而实现数据持久化最直接简单的方式就是将数据保存到文件中。Python 实现文件的读写操作其实非常简单，通过内置的 open 函数，可以指定文件名、操作模式、编码信息等来获得操作文件的对象，然后就可以对文件进行读写操作了。

对象方法 具体含义
read 读取
readline 读取文件每一行
write 写入
close 关闭文件
操作模式 具体含义
'r' 读取 （默认）
'w' 写入（会先截断之前的内容）
'x' 写入，如果文件已经存在会产生异常
'a' 追加，将内容写入到已有文件的末尾
'b' 二进制模式
't' 文本模式（默认）
'+' 更新（既可以读又可以写）

示例：io_using_file.py

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poem = '''\
Programming is fun
When the work is done
if you wanna make your work also fun:
    use Python!
'''

# 打开文件以编辑（writing）
f = open('poem.txt', 'w')
# 向文件中编写文本
f.write(poem)
# 关闭文件
f.close()

# 如果没有特别指定，将假定启用默认的阅读（read）模式
f = open('poem.txt')
while True:
    line = f.readline()
    # 零长度指示 EOF
    if len(line) == 0:
        break
    # 每行的末尾都已经有了换行符，因为它是从一个文件中进行读取的
    print(line, end='')
    
# 关闭文件
f.close()

输出：
$ python3 io_using_file.py
Programming is fun
When the work is done
if you wanna make your work also fun:
    use Python!

读写文本文件

  • 使用 open 函数打开文件
  • 使用 encoding 参数指定编码
  • 使用 with 语句来自动调用 close() 方法
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# encoding=utf-8
import time

def main():
    # 一次性读取整个文件内容
    with open('致橡树.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
        print(f.read())

    # 通过for-in循环逐行读取
    with open('致橡树.txt', mode='r') as f:
        for line in f:
            print(line, end='')
            time.sleep(0.5)
    print()

    # 读取文件按行读取到列表中
    with open('致橡树.txt') as f:
        lines = f.readlines()
    print(lines)

if __name__ == '__main__':
    main()

读写二进制文件

  • 使用 rb 读取二进制图片
  • 使用 wb 写入二进制图片
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def main():
    try:
        with open('python.jpg', 'rb') as fs1:
            data = fs1.read()
            print(type(data))  # <class 'bytes'>
        with open('python_bak.jpg', 'wb') as fs2:
            fs2.write(data)
    except FileNotFoundError as e:
        print('指定的文件无法打开.')
    except IOError as e:
        print('读写文件时出现错误.')
    print('程序执行结束.')

if __name__ == '__main__':
    main()

读写 JSON 文件

  • 序列化：把变量从内存中变成可存储或传输的过程称之为序列化。
  • 反序列化：把变量从序列化的对象重新读到内存里称之为反序列化。
  • json 库：可以实现 Python 对象和 JSON 格式的序列化和反序列化。
  • pickle 库：使用特有的序列化协议来序列化数据。
json 库方法 具体含义
dump 将 Python 对象按照 JSON 格式序列化到文件中
dumps 将 Python 对象处理成 JSON 格式的字符串
load 将文件中的 JSON 数据反序列化成对象
loads 将字符串的内容反序列化成 Python 对象 
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import json

def main():
    mydict = {
        'name': '狄仁杰',
        'age': 38,
        'qq': 957658,
        'friends': ['王大锤', '李元芳'],
        'cars': [
            {'brand': 'BYD', 'max_speed': 180},
            {'brand': 'Audi', 'max_speed': 280},
            {'brand': 'Benz', 'max_speed': 320}
        ]
    }
    try:
        with open('data.json', 'w', encoding='utf-8') as fs:
            json.dump(mydict, fs)
    except IOError as e:
        print(e)
    print('保存数据完成!')

if __name__ == '__main__':
    main()
JSON 类型 Python 类型
{} dict
[] list
“string” str
1234.56 int 或 float
true/false True / False
null None

示例：io_pickle.py

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import pickle

# 我们存储相关对象的文件的名称
shoplistfile = 'shoplist.data'

# 需要购买的物品清单
shoplist = ['apple', 'mango', 'carrot']

# 准备写入文件
f = open(shoplistfile, 'wb')

# 转储对象至文件
pickle.dump(shoplist, f)
f.close()

# 清除 shoplist 变量
del shoplist

# 重新打开存储文件
f = open(shoplistfile, 'rb')

# 从文件中载入对象
storedlist = pickle.load(f)
print(storedlist)

输出：
$ python io_pickle.py
['apple', 'mango', 'carrot']