一、文件操作
1、介绍
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：
a、打开文件，得到文件句柄并赋值给一个变量
b、通过句柄对文件进行操作
c、关闭文件
2、在python中，对文件的操作步骤如下：
第一步：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
第二步：通过句柄对文件进行操作
data=f.read()
第三步：关闭文件
f.close()
3、上述第一步操作f=open('a.txt','r')的过程分析
1）由应用程序向操作系统发起系统调用open(...)
2）操作系统打开该文件，并返回一个文件句柄给应用程序
3）应用程序将文件句柄赋值给变量f
4、强调！！！
第一点：资源回收
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都回收，回收方法：
1）f.close() 回收操作系统级打开的文件
2）del f 回收应用程序级的变量
其中del f一定要发生在f.close()之后，否则就会导致操作系统打开的文件还没有关闭；python自动的垃圾回收机制决定了我们无需考虑del f，这就要求我们，在操作完毕文件后，一定要记住f.close()
为了避免忘记关闭的情况，我们推荐傻瓜式操作方式：使用with关键字来帮我们管理上下文
with open('a.txt', 'r') as read_f, open('b.txt', 'w') as write_f: data = read_f.read() write_f.write(data) 第二点：字符编码
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。
PS：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') 5、python2中的file与open
1）在python3中操作文件只有一种选择，那就是open()
2）在python2中则有两种方式：file()与open()
两者都能够打开文件，对文件进行操作，也具有相似的用法和参数，但是，这两种文件打开方式有本质的区别。
file()来打开文件：file为文件类，相当于这是在构造文件类；
open()打开文件，是用python的内建函数来操作，我们一般使用open()打开文件进行操作，而用file当做一个类型，比如type(f) is file
二、 打开文件的模式
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， 之追加写模式【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、了解部分
+： 表示可以同时读写某个文件
r+：读写【可读，可写】
w+：写读【可读，可写】
a+：写读【可读，可写】
x：只写模式【不可读；不存在则创建，存在则报错】
x+：写读【可读，可写】
xb
三、操作文件的方法
1、掌握
f.read() #读取所有内容,光标移动到文件末尾
f.readline() #读取一行内容,光标移动到第二行首部
f.readlines() #读取每一行内容,存放于列表中
f.write('1111\n222\n') #针对文本模式的写,需要自己写换行符
f.write('1111\n222\n'.encode('utf-8')) #针对b模式的写,需要自己写换行符
f.writelines(['333\n','444\n']) #文件模式
f.writelines([bytes('333\n',encoding='utf-8'),'444\n'.encode('utf-8')]) #b模式
2、了解
f.readable() #文件是否可读
f.writable() #文件是否可读
f.closed #文件是否关闭
f.encoding #如果文件打开模式为b,则没有该属性
f.flush() #立刻将文件内容从内存刷到硬盘
f.name
四、文件内光标移动
1、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
2、其余的文件内光标移动都是以字节为单位如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
五、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）
import oswith 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') 方式二：将硬盘存放的该文件的内容一行一行地读入内存，修改完毕就写入新文件，最后用新文件覆盖源文件
import oswith open('a.txt') as read_f, open('.a.txt.swap', 'w') as write_f: for line in read_f: line = line.replace('2', '1') write_f.write(line)os.remove('a.txt')os.rename('.a.txt.swap', 'a.txt')