要点概论：

1. file 与 mode 参数

2. buffering，encoding，errors，newlines参数

3. stdin，stdout，stderr

1. file 与 mode 参数

　　file 可以是个字符串，指定读写文件的路径，可以指定相对路径或者绝对路径；

　　mode 是使用字符串来指定文件打开的模式。

　　先看一个基本款的文件打开模式表格：

　　open() 的 mode 默认是 r ，在只指定 r , w ,x ,a 的情况下就相当于以文本模式打开，也就等同于 rt , wt , xt , at ，

　　如果要以二进制模式打开，就要指定 rb , wb ,xb ,ab。

　　如果想以更新模式打开，对于文本模式，可以使用 r+ , w+ , a+ ，对于二进制模式，可以使用 r+b , w+b , a+b。

　　1）read()，write()，close()

　　　　首先来看一个通用的 upper 程序，可使用命令行参数指定源与目标，将源文本文件的内容全部转成大写后写入目标文件：

with open('小写字母表') as low,open('大写字母表','w') as upper:
    content = low.read()
    upper.write(content.upper())

basicio upper

　　　　read() 方法在未指定自变量的情况下会读取文件全部的内容。并返回 str 实例（二进制文件返回 bytes 实例），因此例子中可以使用 upper() 转换为大写。

　　　　write() 方法可将指定的数据写入文件，write() 接受 str 实例并返回写入的字符数（二进制文件接受 bytes 实例并返回写入的字节数）。

　　　　PS：read() 方法在指定整数自变量的情况下会读取指定的字符数（二进制为字节数）。

　　　　文件打开模式如果与后续进行的操作不符合，会引发 Unsupported Operation 异常，可以使用 readable() 方法测试是否可读取，writable() 方法测试是否可写入：

f = open('测试表')
f.write('是否能写入')       # io.UnsupportedOperation: not writable

print(f.readable())          # True
print(f.writable())          #False

验证文件模式

　　2）readline()，readlines()，writelines()

　　　　文本模式和二进制模式通用。

　　　　对于文本模式来说，默认读取到 ‘n’，’\r 或 ‘\r\n’ 时都可以被判定为一行，而readline() 或 readlines() 读到的每一行换行符都一律换为 ‘\n’ 。

　　　　对于二进制模式来说，行的判断标准默认时遇到 ‘b\n’ 这个 bytes 类型。

　　　　文本模式在写入的情况下，任何 ‘\n’ 都会被置换为 os.linesep 的值（Window 就是 ‘\r\n’）。

　　　　下面看一个’rb’模式打开文件，readlines() 的结果：

f = open('测试表','rb')

print(f.readlines())       #[b'111\r\n', b'222\r\n', b'333\r\n', b'\r\n', b'\r\n', b'666']

f.close()

readlines() 读取

　　　　可以看到，readlines()返回一个 列表（list），列表里每个元素时文件中被判定为一行的内容。

　　　　下面是使用 readline() 搭配 while 循环的例子，因为 readline() 在都不到下一行时会返回空字符串，所以这样写：

with open('测试表') as f:
    while True:
        line = f.readline()
        if not line:
            break
        print(line,end='')

while 实现读取按行读取

　　　　因为 open() 返回的文件对象都实现了 __iter__() 方法，可以返回一个迭代器，因此可以直接是哟个 for in 来进行迭代，每次迭代相当于执行 readline()：

with open('测试表') as f:
    for line in f:
        print(line,end='')

for 循环实现按行读取

　　　　PS：python的文件读取风格时：读取一个文件最好的方式就是不要去 read 。

　　3）tell()，seek()，flush()

　　　　在进行文件读取时， tell() 方法可以告知文件指针当前阿紫文件中的位置，单位时字节数，文件开头的位移量时 0 ， seek() 方法可以指定跳到哪个位移量，如下例所示：

with open('test','rb') as f:

    print(f.tell())    # 0
    
    print(f.read(1))   # b'1'

    print(f.read(1))   # b'2'

    print(f.tell())    # 2

    print(f.seek(1))   # 1

    print(f.read(1))   # b'2'

test 模拟 12345 并存盘

　　　　使用 seek() 来实现文件的随机存取，例如将第三个字节改为 b’0′ ：

with open('test','r+b') as f:
    f.seek(2)
    print(f.write(b'0'))    # 1

    f.flush()
    f.seek(0)

    print(f.read())         # b'12045'

seek() 实现文件随机存取

　　　　主要不要写成 ‘w+b’， 这样会清空文件内容，也不要写成 ‘a+b’ ，这样会将写入的数据放到文件尾端。

　　　　由于文件对象默认会缓冲处理，不一定会马上看到文件中写入了数据，这时可以执行 flush() 方法，将缓冲内容清空并写入文件。

　　4）readto()

　　　　在二进制模式中， read() 方法返回的 bytes 是不可变动的，如果想将读取到的字节数据收集到一个列表（list）中，基本上可以使用 list() ，例如：

info = None
with open('test2','rb') as f:
    info = f.read()

print(list(info))        #[49, 50, 51, 52, 53]


#test2 中文件内容为 12345

test2

　　　　除此之外，在二进制模式中的文件对象拥有一个 readinto() 方法接受 bytearray 实例，可以直接将读取到的数据传入，这样就可以不用中介的变量，例如：

import os.path

b_arr = bytearray(os.path.getsize('test2'))
with open('test2','rb') as f:
    f.readinto(b_arr)

print(b_arr[0])     # 49

print(b_arr[1])     # 50

print(b_arr)        # bytearray(b'12345')

readinto()

　　　　PS：两者通过索引获取的每个元素都是 int 类型，可以通过 bytes([value]) 将整数值转为 bytes ，例如 bytes([49]) 结果会是 b’1′。

2. buffering，encoding，errors，newlines 参数

　　open() 函数一共有8个参数，除了常用的 file 与 mode 参数，这一部分介绍 buffering，encoding，errors 与 newlines 参数（closed，opener参数待补充）。

　　1）buffering

　　　　这个参数用来设置缓冲策略，默认的缓冲策略会试着自行决定缓冲区大小（通常为 4096 或 8192 字节），或者对互动文本文件（ isatty() 为 True 时，例如 Windows的命令提示符）采取缓冲（line buffering）。

　　　　buffering 设置为 0 表示关闭缓冲，设置为大于 0 的整数值表示指定缓冲区的字节大小。

　　　　在前面的一个例子中如果采用 with open(‘test’,’r+b’,buffering=0) as f ，在 f.write 更新文件之后不必使用 f.flush() ，马上就可以看到文件内容的变化：

with open('test','r+b',buffering=0) as f:
    f.seek(2)
    print(f.write(b'0'))    # 1

    # f.flush()
    f.seek(0)

    print(f.read())         # b'12045'

test

　　2）encoding 与 errors

　　　　encoding 是指定文件读取编码的参数。

　　　　在 Windows 简体中文版中默认编码是 ‘cp936’ 或 ‘gbk’ （在 python 执行环境中，将 MS936 ，CP936，gbk 视为同一套编码）。

　　　　errors 参数可指定发生编码错误时该如何处理。

　　　　在不设置的情况下，发生编码错误时会引发 ValueError 的子类异常。

　　　　例如 test3 文件中有 ‘方法已弃用’ 这几个汉字，并采用 utf-8 编码，如下方法读取，将会引发 UnicodeDecodeError 错误：

with open('test3') as f:
    print(f.read()) 

#UnicodeDecodeError: 'gbk' codec can't decode byte 0xa8 in position 14: incomplete multibyte sequence

View Code

　　　　如果设置 errors 为 ‘ignore’ ，那么会忽略错误，继续读取的操作，如下例所示：

with open('test3',errors='ignore') as f:
    print(f.read())

# 鏂规硶宸插純鐢

View Code

 　　　　errors 的其他可设置选项请参考 open() 函数的说明

　　3）newlines

　　　　对于文本模式来说，默认读取到 ‘\n’ ，’\r’ 或 ‘\r\n 都可以被判定为一行，

　　　　而 readline() 或 readlines() 读到的每一行一律保留来源的换行字符，如果设置为其他 ‘\n’ ，’\r’ ，’\r\n’ ，那么读取后的换行字符就会时指定的字符。

　　　　文本模式在写入的默认情况下，任何 ‘\n’ 都会被置换为 os.linesep 的值。

　　　　如果 newlines 设为 ‘’ 就保留原有的换行字符，如果指定为其他值，就以指定的字符进行置换。

3. stdin ，stdout ，stderr

　　目前获取用户的输入都是使用 input() 函数，若想显示指定的值，则使用 print() 函数，它们各自会使用预先连接的设备进行输入或输出。

　　预先连接的输入，输出设备被称为标准输入（Standard input）与标准输出（Standard output），以个人计算机而言，通常对应到终端的输入与输出。

　　在 sys 模块中有个 stdin 代表标准输入，stdout 代表标准输出，它们的操作就像 open() 函数打开的文本模式的文件对象。

　　下面的例子模仿了 input() 函数的实现：

import sys
def console_input(prompt):
    sys.stdout.write(prompt)      # 使用标准输出
    sys.stdout.flush()            # 缓存清出数据到标准输出
    return sys.stdin.readline()   #使用标准输入读取一行
name = console_input('请输入名称：')
print('hello',name)

stdin_demo

　　在上面这个例子中， sys.stdout 的 write() 方法 “写出” 信息，为了能马上看到指定的信息显示，必须使用 flush() 方法清出数据（即将缓冲区中的数据清出到标准输出），

　　接着可以使用 sys.stdin.readline() 读入一行输入的信息。

　　对于标准输入或输出，若想要以二进制模式读取或写入，可以使用 sys.stdin.buffer 或 sys.stdout.buffer ，它们的操作或行为就像以 open() 函数打开的二进制模式的文件对象。

　　实际上可以改变标准输入或输出的来源，例如，将一个以 open() 函数打开的文件对象赋值给 sys.stdin 就可以利用 input() 来读取：

import sys

sys.stdin = open('stdin_demo.py',encoding='utf-8')

print(input())      # import sys
print(input())      # def console_input(prompt):
print(input())      #     sys.stdout.write(prompt)      # 使用标准输出
print(input())      #     sys.stdout.flush()            # 缓存清出数据到标准输出
print(input())      #     return sys.stdin.readline()   #使用标准输入读取一行
print(input())      # name = console_input('请输入名称：')
print(input())      # print('hello',name)
print(input())      # EOFError: EOF when reading a line

读取stdin_demo中的内容

　　类似地，将一个打开的文件对象赋值给 sys.stdout 就可以利用 print() 把数据写到文件中。

　　不过内建的 print() 函数本身就有一个 file 参数可以满足这样的需求：

with open('data.txt','w') as f:
    print('hello',file=f)

View Code

　　上面的程序执行过后，当前工作目录下就会创建一个 data.txt 文件（已有则覆盖），内容就是执行 print() 函数时输出的 ‘hello’ 信息。

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