python中 文件的操作 和json的用法

文件操作

一、文件操作

1.计算机数据的存储

"""
计算机的存储系统分为 运行内存 和 硬盘 两种：
运行内存：用来保存程序运行过程中产生的数据，程序运行结束后会自动销毁
硬盘: 硬盘是用来保存文件的，保存在文件中的数据就是保存在硬盘中的。除非手动删除，否则数据会一直存在
"""

2.数据持久化

"""
数据持久化就是讲数据以各种形式保存到硬盘中(保存到本地文件中)
"""

3.文件操作

"""
文件操作基本步骤：打开文件 -> 操作文件(读、写) -> 关闭文件
"""
# 1)打开文件
"""
open(file, mode='r', encoding=None)   -  以指定的模式打开指定文件并且返回一个文件对象

说明:
a. file  -  文件路径，字符串类型
            绝对路径：文件/文件夹的全路径  (一般不写绝对路径)
            相对路径：只写文件绝对路径的一部分，另外一部分用特殊符号代替
                    ./  - 表示当前目录(当前写代码的文件所在的文件夹), 可以省略
                    ../ - 表示当前目录的上层目录
                    .../  - - 表示当前目录的上层目录的上层目录
                    ..../
                    ...../            
"""
# 绝对路径
open(r'/Users/yuting/授课/python2002/01语言基础/day14-文件操作/files/text.txt')

# 相对路径: ./
open('./files/text.txt')
open('./text2.txt')
open('files/text.txt')

# 相对路径：../
open('../day14-文件操作/files/text.txt')


"""
b. mode  -  打开方式，字符串类型
            第一组：控制操作类型
            r  - 以只读的方式打开文件（默认值）
            w  - 以只写的方式打开文件（打开前会先清空原文件中的内容）
            a  - 以只写的方式打开文件；
            第二组：控制数据类型（文本-str/二进制数据-bytes）
            t  -  操作的数据是文本数据(默认)
            b  -  操作的数据是二进制数据
            
            注意：每一组值只选一个，两组值进行组合使用
"""
# 情况一：r、rt
# f = open('files/text.txt', 'rt')
# content = f.read()
# # f.write('abc')   # io.UnsupportedOperation: not writable
# print(content)
# print(type(content))   # <class 'str'>

# 情况二：rb
# f = open('files/text.txt', 'rb')
# content = f.read()
# print(content)
# print(type(content))   # <class 'bytes'>

# 情况三：wt
# f = open('files/text.txt', 'w')
# # f.read()      # io.UnsupportedOperation: not readable
# f.write('abc123')

# 情况四：at
# f = open('files/text.txt', 'a')
# # f.read()   # io.UnsupportedOperation: not readable
# f.write('你好吗？')

# 情况五：wb
f = open('files/text.txt', 'wb')
f.write(b'how are you!')     # TypeError: a bytes-like object is required, not 'str'
f.write(bytes('你好！', encoding='utf-8'))

"""
c. encoding  - 文本编码方式； 直接写 'utf-8'
               注意：如果打开方式中带 b , 不能设置 encoding
"""
# open('files/text.txt', 'rb', encoding='utf-8')    #   ValueError: binary mode doesn't take an encoding argument
f = open('files/text.txt', 'r', encoding='utf-8')
print(f.read())


# 总结：文本文件打开的时候可以是 t 也可以是 b； 二进制文件只能是 b 打开（图片文件、音视频文件等）
f = open('files/image.jpg', 'rb')
f.read()

二、文件的读写操作

1.打开文件

"""
打开文件方式一：
文件对象 = open(文件路径, 文件打开方式, encoding=文本编码方式)
操作文件对象
文件对象.close()

with open(文件路径, 文件打开方式, encoding=文本编码方式) as 文件对象:
    操作文件对象
"""
print('方式一：')
f = open('files/text.txt', encoding='utf-8')
print(f.read())
f.close()
# print(f.read())   # ValueError: I/O operation on closed file.

print('方式二：')
with open('files/text.txt', encoding='utf-8') as f:
    print(f.read())

# print(f.read())    # ValueError: I/O operation on closed file.

print('===============================')

2.文件读操作

"""
1)文件对象.read()   -  从文件读写位置开始，读到文件的结尾(默认情况下读写位置在文件开头)
"""
with open('files/text.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    content = f.read()
    print('第一次：', content)
    content = f.read()
    print('第二次：', content)


"""
2)文件对象.readline() - 读文本文件的一行内容（从当前读写位置读到一行结束）
3)文件对象.readlines() - 一行一行的读，读完为止。返回的是一个列表，列表中的元素是每一行的内容
"""
print('==============================')
with open('files/text.txt', encoding='utf-8') as f:
    content = f.readline()
    print(content)
    content = f.readline()
    print(content)


# 练习：一行一行的读文件，读完为止
def read_file(file):
    with open(file, 'r', encoding='utf-8') as f:
        while True:
            c = f.readline()
            if not c:
                break
            print(c)


print('========================')
read_file('files/text.txt')

3.写操作

"""
文件对象.write(内容)
"""
with open('files/text.txt', 'a', encoding='utf-8') as f:
    f.write('\n春眠不觉晓')

三、数据持久化的基本操作

1.数据持久化的基本操作

"""
a. 数据保存在文件中
b. 需要数据的时候从文件中去读数据
c. 当数据发生改变的时候，对保存数据的文件进行更新
"""
# 注意：如果以读的方式打开一个不存在的文件，程序会报错！如果是以写的方式打开一个不存在的文件，不会报错并且会自动新建这个文件
# open('files/text2.txt', 'r')    # FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'files/text2.txt'
open('files/text4.txt', 'a')

# 练习：写一个程序统计这个程序启动的次数
with open('files/count', encoding='utf-8') as f:
    count = int(f.read())
    count += 1
    print(count)
with open('files/count', 'w', encoding='utf-8') as f:
    f.write(str(count))


# 思考：写程序实现添加学生的功能，要求每次运行程序添加的学生，下次还在
def add_student():
    name = input('姓名:')
    with open('files/students.txt', 'a', encoding='utf-8') as f:
        f.write(name+' ')

    with open('files/students.txt', encoding='utf-8') as f:
        print(f.read())


add_student()

四、字典和列表的数据持久化

# students = ['张三', '小明', '小花']
# students = [
#     {'name': '张三', 'age': 18, 'tel': '110'},
#     {'name': '小明', 'age': 20, 'tel': '120'},
#     {'name': '小花', 'age': 21, 'tel': '119'}
# ]
#
# # 1.字典和列表的写操作: 先将列表或者字典转换成字符串
# with open('files/students.txt', 'w', encoding='utf-8') as f:
#     f.write(str(students))
#
# # 2.字典和列表的读操作：将容器格式的字符串转换成对应的容器型数据类型（eval）
# with open('files/students.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
#     content = f.read()
#     print(content)
#     print(type(content))
#     new_content = eval(content)
#     print(new_content)
#     print(type(new_content))
#     for item in new_content:
#         print(item)
#         print(type(item))


def add_student():
    name = input('姓名:')
    age = input('年龄:')
    tel = input('电话:')
    stu = {'name': name, 'age': age, 'tel': tel}
    with open('files/students.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
        all_students = eval(f.read())
    all_students.append(stu)
    with open('files/students.txt', 'w', encoding='utf-8') as f:
        f.write(str(all_students))
    print(all_students)


add_student()

五、json数据

1.什么是json

import json
"""
1)存在的意义
json就是不同编程语言之间进行数据交流的一种通用格式

2)概念
json是一种数据格式：a.一个json有且只有一个数据  b.这个数据是json支持的数据类型的数据

3)json支持的数据类型: 数字类型、字符串、布尔、数组、字典/对象、null(空值)
a.数字类型： 所有的数字（19， 90， 802， -23，0.34，3e4）
b.字符串：用双引号引起来的文本数据（支持转义字符） - 必须是双引号
c.布尔: 只有 true 和 false 两个值
d.数组: 相当于python的列表, [元素1, 元素2, 元素3,...]
e.字典: 相当于Python的字典，{key1:value1, key2:value2,...}
     注意：key只能是字符串
f.空值：null(相当于None)
"""

2.json转python

import json
"""
 json                       python
数字类型                    数字(int/float)
字符串                     字符串(可能会将双引号变成单引号)
布尔                        布尔(true->True, false -> False)
数组                        列表
字典                        字典
空值                        null -> None

json.loads(字符串)  - 将json格式的字符串转换成python对应的数据。（这儿的字符串的内容必须满足json格式）    
"""
# json.loads('abc')     # 报错：json.decoder.JSONDecodeError
result = json.loads('"abc"')
print(type(result), result)

result = json.loads('true')
print(result)

result = json.loads('[100, "abc", true, null]')
print(result)

3.python转json

"""
python               json
int/float            数字
字符串                变成双引号的字符串
布尔                  布尔（True->true, False->false）
列表/元组              数组
字典                  字典
None                  null

json.dumps(数据)  -  将指定的python数据转换成json格式的字符串
"""
result = json.dumps([100, 'abc', True, (10, 20), None])
print(type(result), result)