本文详细介绍Python中文件操作的基本步骤、模式及方法，并深入探讨函数的基础知识、参数类型及高级应用，包括装饰器等内容。
##########文件操作相关##########
一、文件操作
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。
文件操作的流程：
* 打开文件，得到文件句柄并赋值给一个变量
* 通过句柄对文件进行操作
* 关闭文件
python中的文件操作：
1. 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
2. 通过文件句柄对文件进行操作
data = f.read()
3. 关闭文件
f.close()
python的资源回收
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一个不落地回收，回收方法为：
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
操作完毕文件后，一定要f.close()
with关键字来帮助管理上下文：
with open('a.txt','r',encoding='utf-8') as f:
pass
二、打开文件的模式
文件句柄 = open('文件路径','模式')
模式可以是以下方式以及他们之间的组合：
| Character | Meaning |
| ‘r' | open for reading (default) |
| ‘w' | open for writing, truncating the file first |
| ‘a' | open for writing, appending to the end of the file if it exists |
| ‘b' | binary mode |
| ‘t' | text mode (default) |
| ‘+' | open a disk file for updating (reading and writing) |
| ‘U' | universal newline mode (for backwards compatibility; should not be used in new code) |
1. 打开文件的模式（默认为文本模式）
r，只读模式 默认模式 文件必须存在，不存在抛出异常
w，只写模式，不可读，不存在创建，存在则清空内容
a，追加模式 不可读，不存在则创建，存在只增加内容
2. 对于非文本文件，只能使用b模式，"b"表示以字节的方式操作，所有文件都是以字节的形式存储的，使用这种模式无序考虑文本文件的字符编码，
rb wb ab
三、操作文件的方法：
#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 #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
练习，利用b模式，编写一个cp工具，要求如下：
1. 既可以拷贝文本又可以拷贝视频，图片等文件
2. 用户一旦参数错误，打印命令的正确使用方法，如usage: cp source_file target_file
提示：可以用import sys，然后用sys.argv获取脚本后面跟的参数
import sys if len(sys.argv) != 3: print('usage: cp source_file target_file') # source_file,target_file = sys.argv[1],sys.argv[2] _,source_file,target_file = sys.argv with open(source_file,'rb') as read_f,open(target_file,'wb') as write_f: for line in read_f: write_f.write(line)
四、文件修改
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 os with open('a.txt','r') as read_f,open('.a.txt.swap','w') as write_f: data = read_f.read() data = data.replace('1111','zhaoliying') write_f.write(data) 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 os with open('a.txt','r') as read_f,open('.a.txt.swap','w') as write_f: data = read_f.read() data = data.replace('1111','zhaoliying') write_f.write(data) os.remove('a.txt') os.rename('.a.txt.swap','a.txt')
练习题：
1. 文件a.txt内容：每一行内容分别为商品名字，价钱，个数，求出本次购物花费的总钱数
apple 10 3
tesla 100000 1
mac 3000 2
lenovo 30000 3
chicken 10 3
goods_price_all = 0 with open('a.txt','r') as f: for line in f: line_list = line.split() price = int(line_list[1]) goods_num = int(line_list[2]) goods_price = price * goods_num goods_price_all+=goods_price print('',goods_price_all)
##########函数相关##########
一、函数基础
1、函数分类
（1）内置函数：如len(),max(),sum()
（2）自定义函数
2、定义函数
自定义函数的语法
#语法 def 函数名(参数1,参数2,参数3,...): '''注释''' 函数体 return 返回的值 #函数名要能反映其意义
函数使用的原则：先定义，再调用
#测试一 def foo(): print('from foo') bar() foo() #报错 #测试二 def bar(): print('from bar') def foo(): print('from foo') bar() foo() #正常 #测试三 def foo(): print('from foo') bar() def bar(): print('from bar') foo() #会报错吗? #结论:函数的使用,必须遵循原则:先定义,后调用 #我们在使用函数时,一定要明确地区分定义阶段和调用阶段 #定义阶段 def foo(): print('from foo') bar() def bar(): print('from bar') #调用阶段 foo()
函数在定义阶段都做了什么？
只检查语法，不执行代码，也就是说，语法错误在函数定义阶段就会检测出来，而代码的逻辑只有在执行时才会知道
2、 定义函数的3中形式
1. 无参 ：应用场景仅仅只是执行一些操作，比如用户交互，打印
2. 有参： 需要根据外部传来的参数，才能执行相应的逻辑，比如统计长度，求最大值最小值
3. 空函数： 涉及代码结构
#定义阶段 def tell_tag(tag,n): #有参数 print(tag*n) def tell_msg(): #无参数 print('hello world') #调用阶段 tell_tag('*',12) tell_msg() tell_tag('*',12) ''' ************ hello world ************ ''' #结论： #1、定义时无参，意味着调用时也无需传入参数 #2、定义时有参，意味着调用时则必须传入参数
3、调用函数
1. 调用函数
函数名加括号
1 先找到名字
2 根据名字调用代码
2. 函数返回值
无 return --> None
return 1个值 -> 返回1个值
return 逗号分隔多个值，元组
什么时候该有返回值？
调用函数，经过一系列的操作，最后要拿到一个明确的结果，则必须要有返回值，通常有参函数需要有返回值，输入参数，经过计算，得到一个最终结果。
什么时候不需要有返回值？
调用函数，仅仅只是执行一系列的操作，最后不需要得到什么结果，则无需又返回值。通常无参函数不需要有返回值
3. 函数调用的三种形式
1 语句形式：foo()
2 表达式形式： 3*len('hello')
3 当中另外一个函数的参数：range(len('hello'))
4. 函数的参数
1 形参与实参
形参即变量名，实参即变量值，函数调用时，将值绑定到变量名上，函数调用结束，解除绑定。
2 具体应用
#1、位置参数：按照从左到右的顺序定义的参数 位置形参：必选参数 位置实参：按照位置给形参传值 #2、关键字参数：按照key=value的形式定义的实参 无需按照位置为形参传值 注意的问题： 1. 关键字实参必须在位置实参右面 2. 对同一个形参不能重复传值 #3、默认参数：形参在定义时就已经为其赋值 可以传值也可以不传值，经常需要变得参数定义成位置形参，变化较小的参数定义成默认参数（形参） 注意的问题： 1. 只在定义时赋值一次 2. 默认参数的定义应该在位置形参右面 3. 默认参数通常应该定义成不可变类型 #4、可变长参数： 可变长指的是实参值的个数不固定 而实参有按位置和按关键字两种形式定义，针对这两种形式的可变长，形参对应有两种解决方案来完整地存放它们，分别是*args，**kwargs ===========*args=========== def foo(x,y,*args): print(x,y) print(args) foo(1,2,3,4,5) def foo(x,y,*args): print(x,y) print(args) foo(1,2,*[3,4,5]) def foo(x,y,z): print(x,y,z) foo(*[1,2,3]) ===========**kwargs=========== def foo(x,y,**kwargs): print(x,y) print(kwargs) foo(1,y=2,a=1,b=2,c=3) def foo(x,y,**kwargs): print(x,y) print(kwargs) foo(1,y=2,**{'a':1,'b':2,'c':3}) def foo(x,y,z): print(x,y,z) foo(**{'z':1,'x':2,'y':3}) ===========*args+**kwargs=========== def foo(x,y): print(x,y) def wrapper(*args,**kwargs): print('====>') foo(*args,**kwargs) #5、命名关键字参数：*后定义的参数，必须被传值（有默认值的除外），且必须按照关键字实参的形式传递 可以保证，传入的参数中一定包含某些关键字 def foo(x,y,*args,a=1,b,**kwargs): print(x,y) print(args) print(a) print(b) print(kwargs) foo(1,2,3,4,5,b=3,c=4,d=5) 结果： 1 2 (3, 4, 5) 1 3 {'c': 4, 'd': 5}
#1、写函数，，用户传入修改的文件名，与要修改的内容，执行函数，完成批了修改操作
import sys import os if len(sys.argv) != 4: print('Uasge: 函数 文件名 修改前 修改后') # change_file = sys.argv[1] # before_content = sys.argv[2] # after_content = sys.argv[3] change_file,before_content,after_content=sys.argv[1],sys.argv[2],sys.argv[3] def change(change_file,before_content,after_content): with open(change_file,'r') as read_f,open('%s.swap' % change_file,'w') as write_f: for line in read_f: if before_content in line: line = line.replace(before_content,after_content) write_f.write(line) change(change_file,before_content,after_content) os.remove(change_file) os.rename('%s.swap' %change_file,change_file)
#2、写函数，计算传入字符串中【数字】、【字母】、【空格】 以及 【其他】的个数
def calc_num(calc_str): digit_num = 0 space_num = 0 zimu_num = 0 other_num = 0 for item in calc_str: if item.isdigit(): digit_num=digit_num+1 elif item.isspace(): space_num=space_num+1 elif item.isalpha(): zimu_num=zimu_num+1 else: other_num=other_num+1 print(digit_num,zimu_num,space_num,other_num) calc_num('helloworld123123132 321312 %%%%%% 321213 fadsfasf 4123412 ')
#3、写函数，判断用户传入的对象（字符串、列表、元组）长度是否大于5
def object_len(object_user): if len(object_user) > 5: print('%s is 大于5' % object_user) else: print('其他') # object_len('zhaoliying') # object_len((11,111,22))
#4、写函数，检查传入列表的长度，如果大于2，那么仅保留前两个长度的内容，并将新内容返回给调用者。
def list_len(in_list): if not isinstance(in_list,list): print('%s is not list' % (in_list)) else: # print('%s is list' % in_list) if len(in_list) > 2: in_list = in_list[0:2] return in_list # print(list_len([1,2,3,4,5])) # a = list_len([1,2,3,4,5]) # list_len([1,2,3,4,5])
#5、写函数，检查获取传入列表或元组对象的所有奇数位索引对应的元素，并将其作为新列表返回给调用者
new_list = ['a','b','c','d','e','f','g','h','i',] print(new_list[1::2]) def user_list(in_list): if not isinstance(in_list, list): print('%s is not list.' %in_list) else: print('%s is list.' %in_list) new_list=in_list[1::2] return new_list a = user_list(['a','b','c','d','e','f','g','h','i',]) print(a)
#6、写函数，检查字典的每一个value的长度,如果大于2，那么仅保留前两个长度的内容，并将新内容返回给调用者。
#dic = {"k1": "v1v1", "k2": [11,22,33,44]} #PS:字典中的value只能是字符串或列表 def user_dic(in_dic): d = {} if not isinstance(in_dic,dict): print('%s is not dic.' % in_dic) else: for key in in_dic: if len(in_dic[key]) > 2: d[key] = in_dic[key][0:2] # val_dic = in_dic[key] # res_dic = val_dic[0:2] return d # a = user_dic({'hello':['zhaoliying','liying','wangxiaochen']}) a = user_dic({'hello':'zhaoliying'}) print(a)
##########函数对象、函数嵌套、名称空间与作用域、装饰器##########
一、函数对象
函数是第一类对象，即函数可以当做数据传递
#可以被引用
#可以当做参数传递
#返回值可以是函数
#可以当做容器类型的元素
利用这个特性，可以优雅的取代多分支的if
def foo(): print('From foo') def bar(): print('From bar') dic = { 'foo' : foo, 'bar' : bar, } while True: choice = input('Input your choice:>').strip() if choice in dic: dic[choice]()
二、函数嵌套
函数嵌套调用
函数的嵌套定义
三、名称空间与作用域
什么是名称空间？
名称空间：存放名字x与1绑定关系的地方
名称空间的加载顺序
python test.py
#python解释器先启动，首先加载：内置名称空间
#执行test.py文件，加载全局名称空间
#执行文件的过程中，如果调用函数，则临时产生局部名称空间
名字的查找顺序
局部名称空间--->全局名称空间--->内置名称空间
#在全局无法查看局部的，在局部可以查看全局的
四、作用域
作用域即范围，
---全局范围：全局存活，全局有效
---局部范围：临时存活，局部有效
作用域关系在函数定义阶段就已经固定，与函数调用位置无关
五、闭包函数
#闭包函数包含对外部作用域而非全局作用域的引用
闭包的意义与应用
闭包的意义：返回的函数对象，不仅仅是一个函数对象，在该函数外还包裹了一层作用域，这使得，该函数无论在何处调用，优先使用自己外层包裹的作用域
应用领域： 延迟计算
六、装饰器
为何要用装饰器？
开放封闭原则：对修改封闭，对扩展开放
装饰器的原则：
不修改被装饰对象的源代码
不修改被装饰对象的调用方式
装饰器的目的：
在遵循1和2的前提下，为被装饰对象添加上新功能
#无参装饰器
import time def timmer(func): def wrapper(*args,**kwargs): start_time=time.time() res=func(*args,**kwargs) stop_time=time.time() print('run time is %s' %(stop_time-start_time)) return res return wrapper @timmer def foo(): time.sleep(3) print('from foo') foo()
有参装饰器：
def auth(driver='file'): def auth2(func): def wrapper(*args,**kwargs): name=input("user: ") pwd=input("pwd: ") if driver == 'file': if name == 'egon' and pwd == '123': print('login successful') res=func(*args,**kwargs) return res elif driver == 'ldap': print('ldap') return wrapper return auth2 @auth(driver='file') def foo(name): print(name) foo('egon')
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