在前面我们学习了变量、序列、对象，在他们中存储的数据是暂时的，程序结束数据就会丢失。为了能够长时间保存数据，需要将数据保存到磁盘文件。
本篇博客就来介绍如何对磁盘数据进行读写等操作。

1. 数据读取理论

在python中要想读取数据，需要先将磁盘文件打开，建立数据传输的通道。

1.1 打开文件

打开文件使用open函数，open函数基本语法格式如下：

file =open(filenam,mode = 'r',buffering = -1, encoding = NOne,errors = None, closefd = True, opener = NOne)
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open函数用于打开文件并返回流，当打开失败时会出现OSError错误。

主要用到的参数：

1）filename: 文件名称
（1） 文件可以是文本文件或二进制文件
（2）文件名称需要使用单引号或者双引号括起来
（3）引号内部有3种情况：
    a. 要打开的文件和当前文件在同一目录下：  可以使用相对路径。
    b. 要打开的文件与当前文件不在同一目录下，必须使用完整的绝对路径
    c. 还可以使用文件描述符。（我还不清楚）
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 2）mode: 文件的打开模式
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1.2 读取文件

1.2.1 调用read方法读取

read函数从open函数返回的流中解码数据并返回结果

file.read(size = -1)
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参数含义：

1） size: 可选参数，指定要读取的字符个数，read采取的是贪婪读取模式，默认值表示读取全部。size的设定可以在面对大文件时，
避免一次性读取过多内容，可以按照需求设置读取长度。
注意：read方法读取文件时，是从文件的开头开始读取的，读取完毕指针移到文件末尾。
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1.3 写入文件

python对象提供了write()方法，可以向文件中写入内容，语法格式如下：

file.write(string)
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1.4 关闭文件

打开文件后，需要及时关闭，忘记关闭文件会造成系统资源消耗，且会影响后续文件的访问。文件关闭使用文件对象的close方法实现。语法格式如下：

file.close()
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2. 演练

2.1 读取文件

2.1.1 mode = 'r’与mode='r+'模式

使用非二进制的mode = 'r’与mode='r+'模式读取文件

原文件是这样的

接下来，先演练读取数据，读取数据后要及时调用file.close关闭

以mode = 'r' 或者mode = 'r+'的打开文件结果如下：
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以mode = 'r' 或者mode = 'r+'的方式读取文件：
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mode = 'r+' 模式，不仅可以使用read方法读取文件，而且也可以使用write方法写入新的内容。而mode = 'r' 模式为只读模式，不能使用write方法
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可以看到，mode ='r+'模式，不仅可以读取数据，而且支持写入数据。但是要注意，当打开文件之后，第一次调用read()方法读取文件后，
指针在从开头移动到了文件末尾，这时再执行write()方法会在此时指针的位置往后继续写入，而写入之后文件指针在添加了写入内容的
整个文件的末尾，因此再调用read()函数时，并不能读取到文件内容。
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当先写入后读取文件，来看下运行情况：

这个文件的运行如下：首先打开文件，指针此时在文件开头，然后调用write()方法，会从指针的位置向后写入write()中的内容：
已存在文件的r+模式打开；此时指针移动到“开”字后面，而原文件中的“相对人类的欲望而言，资”这几个字符被替换为长度相等的
“已存在文件的r+模式打开”（write()方法中应该1个汉字占据两个字符），因此下面调用read()方法时，指针从“开”字后面的“源”开始，
输出：源是稀缺的！！！
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总结：
1）以text mode 形式打开的文件返回TextIOWrapper。
2）open()函数建立了磁盘数据传输的通道，返回流对象。
3）open()函数执行后，文件指针位于文件开头
4）read()函数以贪婪模式执行，默认读取全部文件数据
5）read()函数执行后，文件指针位于文件末尾

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2.1.2 以二进制方式打开文件

mode = 'rb’或mode=‘rb+’
同理mode = 'rb’模式是只读模式，无法进行write()方法的写入操作

mode = 'rb+'模式，不仅可以读取文件，而且可以写入文件，但是写入内容必须为字节对象。这里使用
bytes函数转换。

2.2 以写模式打开文件

2.2.1 以只写模式打开文件

以只写模式mode = 'w’或者mode = 'wb’模式打开文件，只能进行write()方法的操作，不能进行read()方法操作。

以只写模式，若原文件存在，会先清空原文件内容，再进行写入。

2.2.2 以读写方式打开文件

总结：
1） mode = 'w' 或mode = 'wb'模式为只写模式，不能使用read()方法
2）mode = 'w+'或mode='wb+'模式为读写模式，可以使用read()方法；但是可以看到read()的内容为空，
这是因为'w'的相关模式在打开文件后，会先清空原有内容，使其转变为空的文件，因此，
第一次的read()方法输出为空，写入内容后，文件指针在文件末尾，因此，第二次的read()方法输出为空。
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2.3 以追加模式打开文件

2.3.1 以追加模式打开文件

可以看到以mode = 'a’或者mode = 'ab’追加模式打开文件是不能读取文件内容的。

ecomi = open('C:\\Users\\changyanhua\\Desktop\\testw.txt', mode='a')
print(ecomi)
# print(ecomi.read())
# print('*'*20)
ecomi.write('花好月圆')
# ecomi.write(bytes('基本文件操作', 'utf-8'))
# print(ecomi.read())
ecomi.close()
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# 相对人类的欲望而言，资源是稀缺的！！！
ecomi = open('C:\\Users\\changyanhua\\Desktop\\testw.txt', mode='ab')
print(ecomi)
# print(ecomi.read())
# print('*'*20)
# ecomi.write('花好月圆')
ecomi.write(('二进制'.encode()))
# print(ecomi.read())
ecomi.close()
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总结：
1）以追加模式打开的文件不能进行读取操作
2）文件打开后，文件指针放在文件末尾，新内容写入已有内容之后。

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2.3.2 以读写模式打开

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/c28c8b81fad44caa899cf498faa8f49e.png

总结：
1）采用mode = 'a'或者mode='ab'无法调用read()方法
2）采用mode = 'a+'或者mode='ab+'可以调用read()方法，但是同前面一样的道理，文件指针在文件末尾，所以没有读取到数据。
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下面来看以二进制方式打开文件，结果根据mode模式不同而不同：
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以mode = 'rb'，只读二进制格式打开，返回BufferedReader
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以mode = 'wb'，采用只写；或者mode = 'ab'追加模式二进制格式打开，返回BufferedWriter
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以mode = 'rb+'，或者mode = 'wb+'或者mode = 'ab+'读写模式二进制格式打开，返回BufferedRandom
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3. 读取文件

3.1 read()方法

read函数从open函数返回的流中解码数据并返回结果

file.read(size = -1)
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参数含义：

1） size: 可选参数，指定要读取的字符个数，read采取的是贪婪读取模式，默认值表示读取全部。size的设定可以在面对大文件时，
避免一次性读取过多内容，可以按照需求设置读取长度。
注意：read方法读取文件时，是从文件的开头开始读取的，读取完毕指针移到文件末尾。
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1）结合前面代码可以看到，read()函数默认读取全部字符
2）还可以通过size指定读取字符的个数：1个汉字算一个字符。
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3.2 read.line()方法

当文件很大，一次性读取全部内容，容易造成内存不足，可以逐行读取，采用read.line()方法

还可以使用readline逐行读取全部内容，判断依据以读取内容是否为空来判断：

# 相对人类的欲望而言，资源是稀缺的！！！
ecomi = open('C:\\Users\\changyanhua\\Desktop\\ec_test.txt', mode='r')
print(ecomi)
i = 0

while True:
    line_con = ecomi.readline()
    print(line_con)
    if line_con == '\n':
        i += 1
        print(i)
    if line_con == '':
        break
ecomi.close()
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1）中间中间的空白部分读取内容是换行符'\n'，并不是空，所以有空白也不影响读取至文件结束。
2）输出代码中line_con的类型，显示为str；因此readline的返回结果为字符串。
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3.3 readlines()方法

从代码运行结果可以看出：
1) readlines读取全部文件内容；
2）readlines的返回结果为字符串列表，列表的每个元素记录一行内容；
3）返回内容不仅包括文本内容，还包括每行的换行符: \n；
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对于结果列表，使用for循环遍历，可以得到与read()方法一样的结果

ecomi = open('C:\\Users\\changyanhua\\Desktop\\ec_test.txt', mode='r')
print(ecomi)

lin_cons = ecomi.readlines()
for item in lin_cons:
    print(item)
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4. 文件指针

4.1 移动文件指针：seek()

前面在读写函数时，经常发生文件指针在文件结尾，导致读取内容为空的情况，如果想要得到内容或者想要读取部分内容，可以移动文件指针的位置，使用seek()方法

file.seek(offset[,whence])
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参数含义：

1） offset: 移动的字符个数，seek()方法中，汉字占两个字符
2）whence： 指定从什么位置开始计算。
（1）0： 从文件头开始
（2）1：从当前位置开始
（3）2： 从文件末尾开始
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不指定移动字符的个数，默认移动整个文件字符的长度：

# 相对人类的欲望而言，资源是稀缺的！！！
ecomi = open('C:\\Users\\changyanhua\\Desktop\\testw.txt', mode='r+')
print(ecomi)

cons = ecomi.read()
print(cons)
print('*'*20)
ecomi.write('\n移动文件指针')
# 未人为移动指针时：
pre_cons = ecomi.read()
print(pre_cons)
print('*'*20)
ecomi.seek(0)
# 主动移动指针后：
aft_cons = ecomi.read()
print(aft_cons)

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指定移动字符的长度（汉字及其符号，占两个字符长度）

# 相对人类的欲望而言，资源是稀缺的！！！
ecomi = open('C:\\Users\\changyanhua\\Desktop\\testw.txt', mode='r+')
print(ecomi)

cons = ecomi.read()
print(cons)

count = 2* len(cons)
print(count)

print('*'*20)
ecomi.write('\n移动文件指针')
# 未人为移动指针时：
pre_cons = ecomi.read()
print(pre_cons)

print('*'*20)
ecomi.seek(count, 0)
# 主动移动指针后：
aft_cons = ecomi.read()
print(aft_cons)

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如果文件不是使用二进制方式打开是只能从文件开头开始计算，即：whence取值只能为0，否则会出现异常：
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4.2 返回文件指针位置：tell()

关键点：
1）打开文件后文件指针位置在开头0
2）一个汉字占两个字符
3）每行结尾的换行符'\n'占两个字符
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