一個完整的程式一般都包括資料的儲存和讀取； 但python 直譯器執行完資料就消失了。實際開發中，經常需要從外部儲存介質（硬碟、光碟、U 盤等）讀取資料，或者將程式產生的資料儲存到檔案中，實現“持久化”儲存。
很多軟體系統是將資料儲存的資料庫中； 資料庫實際也是基於檔案形式儲存的。

文字檔案和二進位制檔案

資料組織形式	儲存	開啟軟體
文字檔案	普通“字元文字”，預設unicode字符集（$2^{16}$個字元）	可用記事本開啟
二進位制檔案	用“位元組”進行儲存	專用軟體解碼

二進位制檔案更為常見。

檔案操作相關模組概述

名稱	說明
io 模組	檔案流的輸入和輸出操作 input output
os 模組	基本作業系統功能，包括檔案操作
glob 模組	查詢符合特定規則的檔案路徑名
fnmatch 模組	使用模式來匹配檔案路徑名
fileinput 模組	處理多個輸入檔案
filecmp 模組	用於檔案的比較
cvs 模組	用於 csv 檔案處理
pickle 和 cPickle	用於序列化和反序列化
xml 包	用於 XML 資料處理
bz2、 gzip、 zipfile、 zlib、 tarfile	用於處理壓縮和解壓縮檔案（分別對應不同的演算法）

建立檔案物件 open()

語法格式

open(檔名[,開啟方式])

note：
1.檔名可以錄入全路徑，比如：D:\a\b\c.txt。為了減少“\”的輸入，可以使用原始字串：r“d:\b.txt”（路徑前加上r）,示例：f = open(r"D:\a\b\c.txt",“w”)
2.

開啟方式	描述
r	讀 read 模式
w	寫 write 模式。如果檔案不存在則建立；如果檔案存在，則重寫新內容；
a	追加 append 模式。如果檔案不存在則建立；如果檔案存在，則在檔案末尾追加內容
b	二進位制 binary 模式（可與其他模式組合使用）
+	讀、寫模式（可與其他模式組合使用）

3. 如果我們沒有增加模式“b”，則預設建立的是文字檔案物件，處理的基本單元是“字元”。如果是二進位制模式“b”，則建立的是二進位制檔案物件，處理的基本單元是“位元組”。

文字檔案的寫入

需要關閉相關檔案和作業系統的資源。

f=open(r'E:\PycharmProjects\excpt\edit.txt','w')
f.write('yueyue is lively!')
f.close()

常用編碼

一般專案都會使用 UTF-8。

中文亂碼問題

windows 作業系統預設的編碼是 GBK，Linux 作業系統預設的編碼是 UTF-8。

可命令作業系統建立檔案時用UTF-8

f=open(r'E:\PycharmProjects\excpt\edit.txt','w',encoding='utf-8')
f.write('悅悅最可愛!')
f.close()

write()/writelines()寫入資料

write(a)：把字串a寫入到檔案中，每次寫完會換行
writelines(b)：把字串列表b寫入檔案中，不會自動換行（即不新增換行符），而是將列表元素全部連線在一起。

f=open(r'E:\PycharmProjects\excpt\edit.txt','w',encoding='utf-8')
s1='yueyue\nlively\nsmart\n'
f.write(s1)
s2=['yueyue\n','lively\n','smart\n']
f.writelines(s2)
f.close()
# yueyue
# lively
# smart
# yueyue
# lively
# smart

close()關閉檔案流

1. 由於檔案底層是由作業系統控制，故開啟的檔案物件必須顯式呼叫 close()方法關閉檔案物件。 利用try…finally結構或者 with 關鍵字實現。

try:
    f=open('edit.txt','a')
    s=['a,s,d']
    f.writelines(s)
except BaseException as e:
    print(e)
finally:
    f.close()

2. 當呼叫 close()方法時， 首先會把緩衝區資料寫入檔案(也可以直接呼叫 flush()方法)，再關閉檔案，釋放檔案物件。

with 語句(上下文管理器)

不論什麼原因跳出 with 塊，都能確保檔案正確的關閉，並且可以在程式碼塊執行完畢後自動還原進入該程式碼塊時的現場。

s=['h','a','p','p','y']
with open('edit.txt','a') as f:
    f.writelines(s)

文字檔案的讀取

基本操作

方法	說明	示例
read([size])	讀取 size 個字元，並作為結果返回。預設讀取整個檔案。 讀取到檔案末尾，會返回空字串。	f.read()
readline()	讀取一行內容作為結果返回。 讀取到檔案末尾，會返回空字串。	f,readline()
readlines()	文字檔案中，每一行作為一個字串存入列表中，返回該列表	f,readlines()

note:中文也是每個字一個字元。

#讀取前幾個字元
with open(r'edit.txt','r',encoding='utf-8') as f:
    print(f.read(3))

#按行讀取檔案
#方法1
with open(r'edit.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    for line in f:
        print(line,end='')  #檔案每行末尾預設有換行符
#方法2
with open(r'edit.txt','r',encoding='utf-8') as f:
    while  True:
        line=f.readline()
        if not line:
            break
        else:
            print(line,end='')

為每一行加序號

enumerat()函式

將索引與對應列表元素以元組構成的enumerate物件返回

a=['yueyue','lively','cute','smart','happy']
b=enumerate(a)
print(b)
#<enumerate object at 0x0000024452213F48>
print(list(b))
#[(0, 'yueyue'), (1, 'lively'), (2, 'cute'), (3, 'smart'), (4, 'happy')]
c=[temp+'#'+str(index) for index,temp in enumerate(a)]
print(c)
#['yueyue#0', 'lively#1', 'cute#2', 'smart#3', 'happy#4']

檔案示例

with open(r'edit.txt','r',encoding='utf-8') as f:
    lines=f.readlines()
    content=[temp.rstrip()+' '+str(index+1)+'\n' for index,temp in enumerate(lines)]
    print(content)

with open('edit2.txt','w',encoding='utf-8')as f:
    f.writelines(content)

二進位制檔案的讀取和寫入

二進位制檔案的處理流程和文字檔案流程一致。需要指定二進位制模式，從而建立出二進位制檔案物件。例如：
f = open(r"e:\a.txt", ‘wb’) #可寫的、重寫模式的二進位制檔案物件
f = open(r"e:\a.txt", ‘ab’) #可寫的、追加模式的二進位制檔案物件
f = open(r"e:\a.txt", ‘rb’) #可讀的二進位制檔案物件
note: \quad 建立好二進位制檔案物件後，仍然可以使用 write()、read()實現檔案的讀寫操作。

with open(r'D:\桌面\11.jpg','rb') as f:
    with open('edit2.jpg','wb')as w:
        for line in f.readlines():
            w.write(line)

檔案物件的常用屬性和方法

檔案物件封裝了檔案相關的操作。

檔案物件的屬性	說明
name	返回檔案的名字
mode	返回檔案的開啟模式
closed	若檔案被關閉則返回 True

檔案物件的其他常用方法	說明
seek(offset[,whence])	把檔案指標移動到新的位置， offset 表示相對於 whence 的多少個位元組的偏移量； offset：offset 為正往結束方向移動，為負往開始方向移動 whence 不同的值代表不同含義： 0: 從檔案頭開始計算（預設值） 1：從當前位置開始計算 2：從檔案尾開始計算
tell()	返回檔案指標的當前位置
truncate([size])	不論指標在什麼位置，只留下指標前 size 個位元組的內容，其餘全部刪除；如果沒有傳入 size，則當指標當前位置到檔案末尾內容全部刪除
flush()	把緩衝區的內容寫入檔案，但不關閉檔案
close()	把緩衝區內容寫入檔案，同時關閉檔案，釋放檔案物件相關資源

note: 上述說的是位元組，utf-8中，一個漢字3個位元組，一個字母一個位元組，注意讀取行的時候末尾還有換行符/n算兩個位元組

# yueyue
# lively
# cute
# smart
with open(r'edit.txt','r') as f:
    print('檔名：{}   檔案開啟模式：{}'.format(f.name,f.mode))
    #檔名：edit.txt   檔案開啟模式：rb
    print('指標的當前位置：{}'.format(f.tell()))
    #指標的當前位置：0
    print('第一行的內容:{}   當前位置：{}'.format(f.readline(),f.tell()))
    # 第一行的內容: yueyue
    # 當前位置：8
    print('第二行的內容:{}   當前位置：{}'.format(f.readline(), f.tell()))
    # 第二行的內容: lively
    # 當前位置：16
    f.seek(0)
    print('指標的當前位置：{}'.format(f.tell()))
    # 指標的當前位置：0

pickle 序列化

序列化指的是：將物件轉化成“序列化”資料形式，儲存到硬碟或通過網路傳輸到其他
地方。
反序列化：將讀取到的“序列化資料”轉化成物件。
示例：

pickle 模組中的函式，課實現序列化和反序列操作。

操作	說明
pickle.dump(obj, file)	obj 就是要被序列化的物件，file 指的是儲存的檔案
pickle.load(file)	從 file 讀取資料，反序列化成物件

note：反序列化取出的順序和序列化存入的順序是一致的。

import pickle
a1='yueyue'
a2='lively'
a3='happy'
with open('edit.gif','wb')as f:
    pickle.dump(a1,f)
    pickle.dump(a2, f)
    pickle.dump(a3, f)

with open('edit.gif','rb') as f:
    b1=pickle.load(f)
    b2= pickle.load(f)
    b3 = pickle.load(f)
    print(b1,b2,b3)#注意他和存入的順序是一致的

print(id(a1),id(b1)) #雖然是序列化存入，反序列化取出，內容一樣，但是不同的物件