Python文件处理

在python中，要对一个文件进行操作，得把文件抽象为Streams流或者说file object或者叫file-like objects。
这样将文件当作一个流对象来处理就方便多了。Stream对象提供了很多操作方法（如read(),write()等），操作这些Stream对象就是操作文件对象。所以python的概念里，文件对象即Stream。主要想说明的是：文件在python中都抽象成了Stream。
Stream是简介操作I/O，所以要准许各种类型I/O设备各自的操作。操作Stream不是代表I/O的数据全部存在内存中，而是通过Stream操作I/O。

note1:python中这三种叫法是一样的：File object/Stream/File-like objects
note2:除了文件会抽象成为Stream，依据不同的创建Stream的方式，可分为磁盘文件or其它类型存储中的文件or通信设备（通信设备中如：stdin/stdout,sockets,in-memery buffers,pipes等）,这些都可以通过它们自己独特的方式抽象为Stream，然后都可以通过Stream的接口像操作文件一样间接操作这些可以读写i/o的实体

官方文档:

怎么将文件变为python中的file-object文件对象？

对于磁盘文件这类io实体，python是通过内置函数open()进行创建

文件对象提供哪些操作呢？读、写、改？

上面open操作我们看到，除了提供文件路径，还有第二个参数。这个参数是文件打开的模式。通过指定不同的模式，就限制了文件对象的读写行为。下表说明不同模式的意思：

除去’U’模式，其它模式还可以分为3类，前四个都是打开操作一类，’b’ 和’t’是决定是二进制还是文本一类。有’+‘和没’+‘ 又是一类是否可读写。三类组合下，就有16种组合模式，每种组合模式有自己的特点和其返回的对象所能支持的操作。

从两个角度来说明什么限制了文件对象能支持的操作：

1. 就是上面提到的打开模式限制。
2. 文件对象类型决定了其支持的操作(虽然第一中情况也部分决定了返回的file object对象类型，但是肯定存在其它方式创建file object的)。

这里不以文件对象类型来分类方法了，具体实现参考官档 ：

• close() flush 并 关闭Stream，相当于Stream 和 真实i/o设备 断开。但是文件对象还存在。不能再进行i/o操作了。
• fileno() 返回Stream使用的底层文件描述符。如果没有报出异常。
• flush() Flush buffers 中的数据到i/o设备中。对只读或这non-blocking Stream是不起作用的。
• isatty() 如果Stream的i/o设备是一个交互终端，返回True。
• readable() 如果Stream是可读的，那么返回True
• readline(size=-1) 读取一行并返回该行，size指定了的话，返回对应的字节数。需要注意的是，对于二进制已b’\n’为行界定（包括b’\n’），对于文本， 已open()的newline参数为界定。
• readlines(hint=-1) 将全部行读入一个list中并返回该list.hint指定的话，读取对应行数。最好少用，因为Stream是可迭代的，全取出来的话对内存消耗肯能很大。
• seek(offset[,whence]) 改变Stream位置到字节offset。可以指定起点whence({‘start’:0,’cur’:1,’end’:2} or {‘start’:’SEEK_SET’,’cur’:’SEEK_CUR’,’end’:’SEEK_END’})。文本Stream一般只能已Stream开头偏移操作。字节Stream三种都支持。函数返回的都是seek后的绝对位置。
• seekable() 判断Stream是否支持random access。即seek(),tell(),truncate()。
• tell() 返回当前Stream 位置
• truncate(size=None) Resize the Stream 到指定的size 字节(),如果本来Stream没有size大，那么使用zero-filled零添填充(utf-8对应的就是一个space空格的编码 )。没指定，就resize到当前位置，同样，当前位置如果超过了字节长度，那么也用zero-filled填充。大多系统是zero-filled，不排除其它填充。同时，truncate()操作不影响Stream的位置，说明了seek的访问范围不是Stream的长度，可以超出其长度，即就算Stream只有两个字节，seek也可以到3个字节处，也可以到100个字节处。 返回值是resize后的字节数。
• writable() 判定Stream是否可写，即，write()和truncate()两个写操作。
• writelines(lines) 写一个 list of lines to the Stream。Line separators are not added,so it is usaul for each of the lines provided to have a line separator at the end.就是，函数不会给每个元素后添加newline符。
• read(size = -1) 读取指定size字节并return读取的字节。还分交互io还是非交互io.

Stream对象都是一个context manager，也是一个可迭代对象。

文件对象都是上下文管理器，能够用于with语法中。

with open('file','r') as fp:
     pass

with语句执行完毕后，自动关闭文件对象。
文件对象可迭代，用于for语句

with open('file','r') as fp:
	for line in fp:
		print(line)

TextStream和BufferedStream ，前者如果open指定了已指定newline符。后者已b’\n’字符定界行

理论后，实践操作

读取文件

#先创建文件
with open('test.txt','x') as fp:
	fp.write('Hello,world!\n')
	fp.write('Second Line!')
#进行read,readline,readlines和seek操作
fp1 = open(r'test.txt','r')
print(fp1.read())
fp1.seek(0)
print(fp1.readline())	
print(fp1.readline())
print(fp1.readline())
fp1.seek(0)
for line in fp1:
	print(line)
fp1.seek(0)
print(fp1.readlines())
fp1.close()

with open(r'test.txt','rb') as fp2:
	for line in fp2:
		print(line)
	fp2.seek(0)
	print(fp2.read())
	fp2.seek(0)
	print(fp2.readline())
	print(fp2.readlines())
read接受的参数是字节，readline也是，readlines是行数。

写文件，有三种模式’w’,’x’,’a’

with open(r'test.txt','w+') as fp3:
	fp3.write("Hello,China!")
	fp3.seek(6)
	fp3.write("Franch")
	fp3.seek(0)
	print(fp3.read())  # 'Hello,Franch'
	fp3.flush()
with open('test.txt','a') as fp4:
	print(fp4.tell())  # 12
	fp4.write("\nHello,China!")
	fp4.seek(0)
	fp4.write("\nHello,Japan!")
	print(fp4.tell())  # 36

修改操作，修改要么全部数据读入内存，在回写覆盖。要么一单位一单位读，一单位一单位修改，一单位一单位写入另一个新文件，最后rename。
需求：文件test.txt 的Hello全部替换为 Nice to meet you

with open('test.txt','r') as fp1, open('test.txt.new','w') as fp2:
　　cnt = 0
　　for line in fp1:
　　　　if 'Hello' in line:
　　　　　　newline = line.replace('Hello','Nice to meet you')
　　　　　　cnt += 1
　　　　else:
　　　　　　newline = line
　　　　fp2.write(newline)
print(cnt)

python I/O 模块的结构是：IOBase 是顶层抽象

RawI/O就是低级的访问底层的OS设备或API，不会尝试将数据装入高级的单元中()
BufferedIOBase 字节Stream的基础类，支持各种类型buffering.
。。。只有参考官方文档->Generic Operating System Services->io