第016篇：文件操作与json数据

1、文件操作

1.1、数据的存储

 1)计算机的内存分为硬盘和运行内存；
  硬盘是用来存文件的；除非是手动删除或者硬盘出现问题，否则存储在硬盘中的文件是一直存在的，不会销毁。
  运行内存是用来存储程序在运行过程中产生的数据；当程序运行结束后，数据自动销毁。

  如果希望程序中产生的数据在程序运行结束后不销毁，就需要将数据存储到硬盘中，也就是说需要存储到文件中。

 2)常用文件
  文本文件：txt、json、plist、数据库文件
  二进制文件：图片文件(png、jpg)、音频文件(mp3、wav)、视频、exe

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1.2、文件的操作(操作文件内容)

 1)文件操作基本步骤
  a、打开文件
  b、操作文件(读、写)
  c、关闭文件

 2)打开文件

open(file, mode='r', encoding=None) 
open(文件路径, 打开方式, 文本编码方式)  --  以指定的方式打开指定文件并返回文件对象
    file：文件路径；可以传文件的绝对路径和相对路径
        绝对路径：文件在计算机中的全路径
        相对路径： ./ 当前路径
    mode：文件的打开方式，决定打开文件后的操作权限(读、写)；操作的文件的数据类型(文本(t)、二进制(b))
        r(rt): 只读
        w: 只写  
        a：只写    
        t：文本数据(默认)  
        b：二进制数据
        
        r(rt): 只读(打开文件后只能进行读操作，读出来的数据是字符串)   
        rb: 只读(打开文件后只能进行读操作，读出来的数据是二进制数据(bytes)) 
        wt:只写(打开文件后只能进行写操作，写入的数据是字符串；打开的时候先清空原文件)   
        wb:只写(打开文件后只能进行写操作，写入的数据是二进制数据；打开的时候先清空原文件)   
        at:只写(打开文件后只能进行写操作，写入的数据是字符串；打开的时候不会清空原文件) 
        ab:只写(打开文件后只能进行写操作，写入的数据是二进制数据；打开的时候不会清空原文件) 
        
        注意：
            a、w 在打开文件的时候如果文件不存在会创建一个新的文件
            r 在打开文件的时候如果文件不存在会报错
    encoding：文本文本编码方式；只有以t的方式打开文本文件的时候才可以赋值
        一般采用 utf-8 的编码方式进行编码

 3)操作文件

• f.seek(0) 将光标移动到文件开头
• 打开二进制图片的时候必须带b。
  读操作
• 文件对象.read() 读指定的文件，并且返回文件中的内容(所有的文件都支持)
• 文件对象.readline() 读指定文件中一行的内容(只支持文本文件)
• f.readlines() 读取每一行内容,存放于列表中

 练习：读指定文本文件中的内容，一行一行的读，读完为之

f = open('../test/test3.txt', 'r', encoding='utf-8')
while True:
    line = f.readline()
    if line == '':
        break
    print(line)
f.close()

写操作

• 文件对象.write(内容) -- 将指定的内容写入到指定的文件中

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1.3、数据持久化

• 需要持久化的数据要保存在文件中
• 需要数据的时候不是在程序中直接给默认值或者初始值，而是从本地文件中读数据
• 如果数据的值发生改变，要将最新的数据更新到文件中

练习：在程序中用一个变量来记录当前程序启动的次数

r = open('../test/count.txt', 'r', encoding='utf-8')
count = int(r.read())
print(count)

count += 1
f = open('../test/count.txt', 'w', encoding='utf-8')
f.write(str(count))
f.close()
r.close()

文件域

• 打开指定文件，在文件作用域结束后会自动关闭文件
  with open(文件路径, 打开方式, 编码方式) as 文件对象:
    文件作用域

with open('../test/test3.txt', 'r', encoding='utf-8') as t:
    t1 = t.read()
    print(t1)

练习：每次运行程序添加一个学生，但要求之前添加的学生要一直存在

stu_name = input('请输入学生姓名:')
with open('../test/student.txt', 'a', encoding='utf-8') as f_stu:
    f_stu.write('\n'+stu_name)

with open('../test/student.txt', 'r', encoding='utf-8') as r_stu:
    stu1 = r_stu.readlines()
    print(stu1)

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2、json

• json模块是python提供的专门用来支撑json数据

1、什么是json

• json是一种数据格式：一个json只有一个数据；唯一的这个数据必须是json支持的数据类型的数据

json支持的数据类型：
    数字类型(number) -- 包含所有的数字(除了复数)；直接写。 10, 12.5, 3e4, -3.14
    字符串(string) -- 文本数据(必须是双引号引起来)；支持转义字符: "acd","你好","\u4e00abc"
    布尔(boolean) -- 只有true和false(首字母必须小写)
    空值 -- null
    数组(array) -- [元素1,元素2,元素3,...]
    字典(dictionary) -- {key1:value1, key2:value2,...}(key必须是字符串)

2、json转python

json.loads(字符串)

• 将json格式的字符串转换成python对应的数据
• 字符串：必须是json格式的数据

json	python
数字	int/float
字符串	字符串：双引号一般会变成单引号
布尔	布尔：会将首字母变为大写
null	None
数组	列表
字典	字典

result = json.loads('100')
print(result, type(result))

# result1 = json.loads('abc') # json.decoder.JSONDecodeError: Expecting value: line 1 column 1 (char 0)
result2 = json.loads('"abc"')
print(result2)

result3 = json.loads('[123, "abc", true, null]')
print(result3)

result4 = json.loads('{"name": 123, "age": 18}')
print(result4)

3、python转json

json.dumps(数据)

• 将python数据转换成json格式的字符串

python	json
int/float	数字
字符串	字符串：单引号会变成双引号
布尔值	布尔：首字母会变成小写
None	null
列表/元组	数组
字典	字典

result5 = json.dumps(100)
print([result5])

result6 = json.dumps(True)
print([result6])

result7 = json.dumps([None, '毓德'])
print(result7)

result8 = json.dumps((10, 'abd', False))
print([result8])

result9 = json.dumps({'姓名': '小明', '学号': 'cd001'})
print(result9)