文件(2)

上一節(jié)，對文件有了初步認(rèn)識。讀者要牢記，文件無非也是一種類型的數(shù)據(jù)。

文件的狀態(tài)

很多時候，我們需要獲取一個文件的有關(guān)狀態(tài)（也稱為屬性），比如創(chuàng)建日期，訪問日期，修改日期，大小，等等。在 os 模塊中，有這樣一個方法，專門讓我們查看文件的這些狀態(tài)參數(shù)的。

>>> import os
>>> file_stat = os.stat("131.txt")      #查看這個文件的狀態(tài)
>>> file_stat                           #文件狀態(tài)是這樣的。從下面的內(nèi)容，有不少從英文單詞中可以猜測出來。
posix.stat_result(st_mode=33204, st_ino=5772566L, st_dev=2049L, st_nlink=1, st_uid=1000, st_gid=1000, st_size=69L, st_atime=1407897031, st_mtime=1407734600, st_ctime=1407734600)

>>> file_stat.st_ctime                  #這個是文件創(chuàng)建時間
1407734600.0882277                      

這是什么時間？看不懂！別著急，換一種方式。在 Python 中，有一個模塊 time，是專門針對時間設(shè)計(jì)的。

>>> import time                         
>>> time.localtime(file_stat.st_ctime)  #這回看清楚了。
time.struct_time(tm_year=2014, tm_mon=8, tm_mday=11, tm_hour=13, tm_min=23, tm_sec=20, tm_wday=0, tm_yday=223, tm_isdst=0)

read/readline/readlines

上節(jié)中，簡單演示了如何讀取文件內(nèi)容，但是，在用 dir(file)的時候，會看到三個函數(shù)：read/readline/readlines，它們各自有什么特點(diǎn)，為什么要三個？一個不行嗎？

在讀者向下看下面內(nèi)容之前，請想一想，如果要回答這個問題，你要用什么方法？注意，我問的是用什么方法能夠找到答案，不是問答案內(nèi)容是什么。因?yàn)閮?nèi)容，肯定是在某個地方存放著呢，關(guān)鍵是用什么方法找到。

搜索？是一個不錯的方法。

還有一種，就是在交互模式下使用的，你肯定也想到了。

>>> help(file.read)

用這樣的方法，可以分別得到三個函數(shù)的說明：

read(...)
    read([size]) -> read at most size bytes, returned as a string.

    If the size argument is negative or omitted, read until EOF is reached.
    Notice that when in non-blocking mode, less data than what was requested
    may be returned, even if no size parameter was given.

readline(...)
    readline([size]) -> next line from the file, as a string.

    Retain newline.  A non-negative size argument limits the maximum
    number of bytes to return (an incomplete line may be returned then).
    Return an empty string at EOF.

readlines(...)
    readlines([size]) -> list of strings, each a line from the file.

    Call readline() repeatedly and return a list of the lines so read.
    The optional size argument, if given, is an approximate bound on the
    total number of bytes in the lines returned.

對照一下上面的說明，三個的異同就顯現(xiàn)了。

EOF 什么意思？End-of-file。在維基百科中居然有對它的解釋：

In computing, End Of File (commonly abbreviated EOF[1]) is a condition in a computer operating system where no more data can be read from a data source. The data source is usually called a file or stream. In general, the EOF is either determined when the reader returns null as seen in Java's BufferedReader,[2] or sometimes people will manually insert an EOF character of their choosing to signal when the file has ended.

明白 EOF 之后，就對比一下：

• read：如果指定了參數(shù) size，就按照該指定長度從文件中讀取內(nèi)容，否則，就讀取全文。被讀出來的內(nèi)容，全部塞到一個字符串里面。這樣有好處，就是東西都到內(nèi)存里面了，隨時取用，比較快捷；“成也蕭何敗蕭何”，也是因?yàn)檫@點(diǎn)，如果文件內(nèi)容太多了，內(nèi)存會吃不消的。文檔中已經(jīng)提醒注意在“non-blocking”模式下的問題，關(guān)于這個問題，不是本節(jié)的重點(diǎn)，暫時不討論。
• readline：那個可選參數(shù) size 的含義同上。它則是以行為單位返回字符串，也就是每次讀一行，依次循環(huán)，如果不限定 size，直到最后一個返回的是空字符串，意味著到文件末尾了(EOF)。
• readlines：size 同上。它返回的是以行為單位的列表，即相當(dāng)于先執(zhí)行 readline()，得到每一行，然后把這一行的字符串作為列表中的元素塞到一個列表中，最后將此列表返回。

依次演示操作，即可明了。有這樣一個文檔，名曰：you.md，其內(nèi)容和基本格式如下：

You Raise Me Up When I am down and, oh my soul, so weary; When troubles come and my heart burdened be; Then, I am still and wait here in the silence, Until you come and sit awhile with me. You raise me up, so I can stand on mountains; You raise me up, to walk on stormy seas; I am strong, when I am on your shoulders; You raise me up: To more than I can be.

分別用上述三種函數(shù)讀取這個文件。

>>> f = open("you.md")
>>> content = f.read()
>>> content
'You Raise Me Up\nWhen I am down and, oh my soul, so weary;\nWhen troubles come and my heart burdened be;\nThen, I am still and wait here in the silence,\nUntil you come and sit awhile with me.\nYou raise me up, so I can stand on mountains;\nYou raise me up, to walk on stormy seas;\nI am strong, when I am on your shoulders;\nYou raise me up: To more than I can be.\n'
>>> f.close()

提示：養(yǎng)成一個好習(xí)慣，只要打開文件，不用該文件了，就一定要隨手關(guān)閉它。如果不關(guān)閉它，它還駐留在內(nèi)存中，后面又沒有對它的操作，是不是浪費(fèi)內(nèi)存空間了呢？同時也增加了文件安全的風(fēng)險。

注意：在 Python 中，'\n'表示換行，這也是 UNIX 系統(tǒng)中的規(guī)范。但是，在奇葩的 windows 中，用'\r\n'表示換行。Python 在處理這個的時候，會自動將'\r\n'轉(zhuǎn)換為'\n'。

請仔細(xì)觀察，得到的就是一個大大的字符串，但是這個字符串里面包含著一些符號 \n，因?yàn)樵闹杏袚Q行符。如果用 print 輸出這個字符串，就是這樣的了，其中的 \n 起作用了。

>>> print content
You Raise Me Up
When I am down and, oh my soul, so weary;
When troubles come and my heart burdened be;
Then, I am still and wait here in the silence,
Until you come and sit awhile with me.
You raise me up, so I can stand on mountains;
You raise me up, to walk on stormy seas;
I am strong, when I am on your shoulders;
You raise me up: To more than I can be.

用 readline()讀取，則是這樣的：

>>> f = open("you.md")
>>> f.readline()
'You Raise Me Up\n'
>>> f.readline()
'When I am down and, oh my soul, so weary;\n'
>>> f.readline()
'When troubles come and my heart burdened be;\n'
>>> f.close()

顯示出一行一行讀取了，每操作一次 f.readline()，就讀取一行，并且將指針向下移動一行，如此循環(huán)。顯然，這種是一種循環(huán)，或者說可迭代的。因此，就可以用循環(huán)語句來完成對全文的讀取。

#!/usr/bin/env Python
# coding=utf-8

f = open("you.md")

while True:
    line = f.readline()
    if not line:         #到 EOF，返回空字符串，則終止循環(huán)
        break
    print line ,         #注意后面的逗號，去掉 print 語句后面的 '\n'，保留原文件中的換行

f.close()                #別忘記關(guān)閉文件

將其和文件"you.md"保存在同一個目錄中，我這里命名的文件名是 12701.py，然后在該目錄中運(yùn)行 Python 12701.py，就看到下面的效果了：

~/Documents$ python 12701.py 
You Raise Me Up
When I am down and, oh my soul, so weary;
When troubles come and my heart burdened be;
Then, I am still and wait here in the silence,
Until you come and sit awhile with me.
You raise me up, so I can stand on mountains;
You raise me up, to walk on stormy seas;
I am strong, when I am on your shoulders;
You raise me up: To more than I can be.

也用 readlines()來讀取此文件：

>>> f = open("you.md")
>>> content = f.readlines()
>>> content
['You Raise Me Up\n', 'When I am down and, oh my soul, so weary;\n', 'When troubles come and my heart burdened be;\n', 'Then, I am still and wait here in the silence,\n', 'Until you come and sit awhile with me.\n', 'You raise me up, so I can stand on mountains;\n', 'You raise me up, to walk on stormy seas;\n', 'I am strong, when I am on your shoulders;\n', 'You raise me up: To more than I can be.\n']

返回的是一個列表，列表中每個元素都是一個字符串，每個字符串中的內(nèi)容就是文件的一行文字，含行末的符號。顯而易見，它是可以用 for 來循環(huán)的。

>>> for line in content:
...     print line ,
... 
You Raise Me Up
When I am down and, oh my soul, so weary;
When troubles come and my heart burdened be;
Then, I am still and wait here in the silence,
Until you come and sit awhile with me.
You raise me up, so I can stand on mountains;
You raise me up, to walk on stormy seas;
I am strong, when I am on your shoulders;
You raise me up: To more than I can be.
>>> f.close()

讀很大的文件

前面已經(jīng)說明了，如果文件太大，就不能用 read()或者 readlines()一次性將全部內(nèi)容讀入內(nèi)存，可以使用 while 循環(huán)和 readlin()來完成這個任務(wù)。

此外，還有一個方法：fileinput 模塊

>>> import fileinput
>>> for line in fileinput.input("you.md"):
...     print line ,
... 
You Raise Me Up
When I am down and, oh my soul, so weary;
When troubles come and my heart burdened be;
Then, I am still and wait here in the silence,
Until you come and sit awhile with me.
You raise me up, so I can stand on mountains;
You raise me up, to walk on stormy seas;
I am strong, when I am on your shoulders;
You raise me up: To more than I can be.

我比較喜歡這個，用起來是那么得心應(yīng)手，簡潔明快，還用 for。

對于這個模塊的更多內(nèi)容，讀者可以自己在交互模式下利用 dir()，help()去查看明白。

還有一種方法，更為常用：

>>> for line in f:
...     print line ,
... 
You Raise Me Up
When I am down and, oh my soul, so weary;
When troubles come and my heart burdened be;
Then, I am still and wait here in the silence,
Until you come and sit awhile with me.
You raise me up, so I can stand on mountains;
You raise me up, to walk on stormy seas;
I am strong, when I am on your shoulders;
You raise me up: To more than I can be.

之所以能夠如此，是因?yàn)?file 是可迭代的數(shù)據(jù)類型，直接用 for 來迭代即可。

seek

這個函數(shù)的功能就是讓指針移動。特別注意，它是以字節(jié)為單位進(jìn)行移動的。比如：

>>> f = open("you.md")
>>> f.readline()
'You Raise Me Up\n'
>>> f.readline()
'When I am down and, oh my soul, so weary;\n'

現(xiàn)在已經(jīng)移動到第四行末尾了，看 seek()的能力：

>>> f.seek(0)

意圖是要回到文件的最開頭，那么如果用 f.readline()應(yīng)該讀取第一行。

>>> f.readline()
'You Raise Me Up\n'

果然如此。此時指針?biāo)诘奈恢茫€可以用 tell()來顯示，如

>>> f.tell()
17L
>>> f.seek(4)

f.seek(4)就將位置定位到從開頭算起的第四個字符后面，也就是"You "之后，字母"R"之前的位置。

>>> f.tell()
4L

tell()也是這么說的。這時候如果使用 readline()，得到就是從當(dāng)前位置開始到行末。

>>> f.readline()
'Raise Me Up\n'
>>> f.close()

seek()還有別的參數(shù)，具體如下：

seek(...) seek(offset[, whence]) -> None. Move to new file position.

Argument offset is a byte count. Optional argument whence defaults to 0 (offset from start of file, offset should be >= 0); other values are 1 (move relative to current position, positive or negative), and 2 (move relative to end of file, usually negative, although many platforms allow seeking beyond the end of a file). If the file is opened in text mode, only offsets returned by tell() are legal. Use of other offsets causes undefined behavior. Note that not all file objects are seekable.

whence 的值：

• 默認(rèn)值是 0，表示從文件開頭開始計(jì)算指針偏移的量（簡稱偏移量）。這是 offset 必須是大于等于 0 的整數(shù)。
• 是 1 時，表示從當(dāng)前位置開始計(jì)算偏移量。offset 如果是負(fù)數(shù)，表示從當(dāng)前位置向前移動，整數(shù)表示向后移動。
• 是 2 時，表示相對文件末尾移動。

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