#20 Python檔案
前言
前面幾節枯燥的模組終於結束了，想要完全掌握前幾節的模組需要不斷的練習才行，畢竟眼過千遍不如手過一遍嘛。在一些專案需求裡，要對檔案進行IO操作，畢竟重要資料不可能列印到螢幕上而不去儲存，Python對的檔案IO操作並不是很複雜，相信你很快就能掌握它！
檔案IO操作
對於一個檔案的操作，無非不過建立、刪除、讀、寫，建立和刪除在OS模組裡面已經說過，那隻剩下讀和寫了，也就是IO（Input，Output）操作了。
接下來，將以徐志摩的《再別康橋》為例子，深入解讀Python中檔案IO操作
輕輕的我走了， 正如我輕輕的來； 我輕輕的招手， 作別西天的雲彩。 ---- 那河畔的金柳， 是夕陽中的新娘； 波光裡的豔影， 在我的心頭盪漾。 ---- 軟泥上的青荇， 油油的在水底招搖； 在康河的柔波里， 我甘心做一條水草！ ---- 那榆蔭下的一潭， 不是清泉，是天上虹； 揉碎在浮藻間， 沉澱著彩虹似的夢。 ---- 尋夢？撐一支長篙， 向青草更青處漫溯⑷； 滿載一船星輝， 在星輝斑斕裡放歌。 ---- 但我不能放歌， 悄悄是別離的笙簫； 夏蟲也為我沉默， 沉默是今晚的康橋！ ---- 悄悄的我走了， 正如我悄悄的來； 我揮一揮衣袖， 不帶走一片雲彩。
1. 開啟檔案
Python獲得檔案控制代碼的方式與c及其類似，使用內建函式open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None) 「file表示檔名、mode表示開啟方式（預設為讀）、buffering表示寄存區緩衝大小（負值為系統預設，0為沒有寄存區快取，1為檔案會寄存行，大於1的整數為寄存區快取大小）、encoding表示檔案編碼、newline表示換行符（預設為\n）」
f = open('再別康橋.txt')# 以預設讀的方式開啟再別康橋，注意：檔案路徑（此時程式和再別康橋在同一路徑）
f = open('xxx.txt', 'w')# 以寫的方式開啟檔案，注意：如果此檔案不存在，則建立這個檔案；如果存在，則刪除原檔案所有內容
對於不同的檔案，有不同的處理方式，常用的mode引數如下：
模式描述 r讀 w寫 r+讀寫 w+寫讀 a追加 a+追加讀 rb二進位制讀 wb二進位制寫 rb+二進位制讀寫 wb+二進位制寫讀 ab二進位制追加 ab+二進位制追加讀
這些模式看似複雜，其實內部規律很清晰，接下來將用檔案的讀和寫來充分了解這些模式
2. 檔案的讀
read()「讀取檔案指標之後的所有內容，並返回字串」
這裡提到了一個新概念：檔案指標，想象一下，你在讀書，你的手指頭指著你正在讀的地方，你沒讀一個字，你的手指頭就跟著向後動一下，你的手指頭就是檔案指標，以上模式中，除了a、a+、ab+檔案指標在檔案末尾之外，其他的都是在檔案開頭
In [2]: f = open('再別康橋.txt')# 預設讀的方式開啟檔案
In [3]: f.read()# 讀取檔案指標之後的所有內容
Out[3]: '輕輕的我走了，\n正如我輕輕的來；\n我輕輕的招手，\n作別西天的雲彩。\n----\n那河畔的金柳，\n是夕陽中的新娘；\n波光裡的豔影，\n在我的心頭盪漾。\n----\n軟泥上的青荇，\n油油的在水底招搖；\n在康河的柔波里，\n我甘心做一條水草！\n----\n那榆蔭下的一潭，\n不是清泉，是天上虹；\n揉碎在浮藻間，\n沉澱著彩虹似的夢。\n----\n尋夢？撐一支長篙，\n向青草更青處漫溯；\n滿載一船星輝，\n在星輝斑斕裡放歌。\n----\n但我不能放歌，\n悄悄是別離的笙簫；\n夏蟲也為我沉默，\n沉默是今晚的康橋！\n----\n悄悄的我走了，\n正如我悄悄的來；\n我揮一揮衣袖，\n不帶走一片雲彩。\n'
In [9]: f = open('再別康橋.txt', 'w')# 以寫的模式開啟檔案，此時這個檔案的內容已經被刪除了:cold_sweat:
In [10]: f.read()# 可以看到檔案是不允許讀的
---------------------------------------------------------------------------
UnsupportedOperationTraceback (most recent call last)
<ipython-input-10-571e9fb02258> in <module>
----> 1 f.read()
UnsupportedOperation: not readable
In [1]: f = open('test.jpg', 'rb')# 以二進位制方式開啟檔案
In [2]: f.read()
Out[2]: b'\xff\xd8\xff\xe0\x00\x10JFIF\x00\x01\x01\x01\x00H\x00H\x00\x00\xff\xdb\x00C\x00\x05\x04\x04\x05\x04\x03\x05\x05\x04\x05\x06\x06\...........'
# 有許多檔案格式是以二進位制儲存的，最典型的就是圖片和視訊
readline()「讀一行」
In [1]: f = open('再別康橋.txt')
In [2]: f.readline()# 讀一行
Out[2]: '輕輕的我走了，\n'
In [3]: f.readline()# 再讀一行
Out[3]: '正如我輕輕的來；\n'
In [4]: f.readline()
Out[4]: '我輕輕的招手，\n'
In [5]: f.readline()
Out[5]: '作別西天的雲彩。\n'
readlines()「按行讀取檔案，將所有的行儲存為一個列表」
In [6]: f = open('再別康橋.txt')
In [7]: f.readlines()
Out[7]:
['輕輕的我走了，\n', '正如我輕輕的來；\n', '我輕輕的招手，\n', '作別西天的雲彩。\n', '----\n', '那河畔的金柳，\n', '是夕陽中的新娘；\n', '波光裡的豔影，\n', '在我的心頭盪漾。\n', '----\n', '軟泥上的青荇，\n', '油油的在水底招搖；\n', '在康河的柔波里，\n', '我甘心做一條水草！\n', '----\n', '那榆蔭下的一潭，\n', '不是清泉，是天上虹；\n', '揉碎在浮藻間，\n', '沉澱著彩虹似的夢。\n', '----\n', '尋夢？撐一支長篙，\n', '向青草更青處漫溯⑷；\n', '滿載一船星輝，\n', '在星輝斑斕裡放歌。\n', '----\n', '但我不能放歌，\n', '悄悄是別離的笙簫；\n', '夏蟲也為我沉默，\n', '沉默是今晚的康橋！\n', '----\n', '悄悄的我走了，\n', '正如我悄悄的來；\n', '我揮一揮衣袖，\n', '不帶走一片雲彩。\n']
檔案迭代「open函式開啟一個檔案後，這個控制代碼本身是可迭代物件」
In [8]: f = open('再別康橋.txt')
In [9]: for line in f:# 直接迭代檔案
...:print(line)
...:
輕輕的我走了，
正如我輕輕的來；
我輕輕的招手，
作別西天的雲彩。
----
那河畔的金柳，
（將後面的輸出省略了）
3. 檔案的寫
write(text)「text表示要寫入檔案的內容，並返回寫入的字元數」
In [13]: f = open('new_file.txt', 'w')# 以寫的方式開啟檔案，如果檔案不存在則建立，如果存在則刪除原有內容
In [14]: f.write('hello')# 寫入hello
Out[14]: 5
In [15]: f.write('word\n')# 寫入word並換行
Out[15]: 5
注意：如果這時候去檢視檔案內容，發現裡面還是空蕩蕩的，為什麼呢？因為寄存區快取的原因，預設是使用系統的寄存區快取機制，想要立刻寫入檔案可以改變buffering的值，也可以使用close()方法關閉檔案（關閉檔案時所有內容都會寫入檔案）、再或者使用flush()方法立即將寄存區內容寫入檔案
In [23]: f.flush()# 使用flush()方法立即刷入 In [24]: ! cat new_file.txt# 使用命令檢視檔案內容，檔案內容有兩行，一行字，一行空白（因為使用\n換行了），這個是Linux系統命令? helloword
In [25]: f = open('new_file.txt', 'a')# 以追加模式開啟，如果檔案存在則開啟檔案，如果不存在則新建檔案
In [27]: f.write('i am new\n')
Out[27]: 9
In [28]: f.flush()
In [30]: ! cat new_file.txt
helloword
i am new
In [31]: f = open('new_file.txt', 'a')
In [32]: f.read()# 追加方式是不允許讀的，w、wb、ab也不允許讀
---------------------------------------------------------------------------
UnsupportedOperationTraceback (most recent call last)
<ipython-input-32-571e9fb02258> in <module>
----> 1 f.read()
UnsupportedOperation: not readable
In [33]: f = open('new_file.txt', 'a+')# 使用追加讀的方式開啟檔案
In [34]: f.read()# 可以讀，但為什麼是空的？因為檔案指標在末尾
Out[34]: ''
In [36]: f.write('afd')# 也可以寫
Out[36]: 3
writelines(lines)「將一個列表或元組序列寫入檔案，需要換行自己加」
In [39]: f = open('new_file.txt', 'w')
In [43]: f.writelines(['hello','world'])# 將列表序列寫入檔案
In [44]: f.writelines(('haha','hehe'))# 將元組序列寫入檔案
In [45]: f.flush()# 刷入
In [46]: ! cat new_file.txt# 檢視檔案內容
helloworldhahahehe
4. 關閉檔案
close()「關閉檔案，如果將寄存區有快取則寫入檔案」
In [48]: f.close()
5. 檔案其他方法
tell()「返回當前檔案指標位置」
seek(offset, whence=0)「offset代表要設定的檔案指標位置」
name「返回當前檔名」