《笨辦法學 python3》系列練習計劃——15.讀取文件

題目

本題本題開始涉及文件的操作，文件操作是一件危險的事情，需要仔細細心否則可能導致重要的文件損壞。

本題除了 ex15.py 這個腳本以外，還需要一個用來讀取的文件 ex15_sample.txt 其內容如下：

This is stuff I typed into a file.
It is really cool stuff.
Lots and lots of fun to have in here.

我們需要用 python 腳本打開文件並打印出來，不過我們不能把 ex15_sample.txt 寫死在腳本中，而是要利用之前聯繫過的 argv 和 input 從用戶那裏得知要處理的文件名。

加分練習

本題的難度跨度略大，因此 Zed 建議我們盡力做好加分練習後再做後面的練習。

1. 在每行上面加註釋說明用途。
2. 如果不確定答案，就找人問問，或者利用搜索（比如 “python open”)
3. Zed 在本題中用了了”命令“這個詞，其實它們是“函數”和“方法”，去試着瞭解它們。
4. 刪除 16-24 行（以我的答案）用到的 input 部分，再次運行一遍腳本。
5. 只用 input 寫這個腳本，思考那種得到文件名的方法更好？爲什麼？
6. 運行 pydoc file 找到 read() 命令（函數/方法），會看到很多別的命令，找幾條試試。不需要看 __(雙下劃線）的命令，這些只是垃圾而已（？）
7. 再次運行 python 命令行，在命令行下使用 open 打開文件，這種 open 和 read 的方法值得也學習一下。
8. 讓腳本針對 txt 和 txt_again 變量執行一下 close()，處理完成的文件需要關閉，這點很重要。

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我的答案

15.0 基礎練習 + 15.1 註釋

# 載入 sys.argv 模塊，以獲取腳本運行參數。
from sys import argv

# 將 argv 解包，並將腳本名賦值給變量 script ；將參數賦值給變量 filename 。
script, filename = argv

# 將名爲 “filename” 的文件打開，並將打開的內容賦值給變量 txt
txt = open(filename)

# 打印文件名，並在讀取文件內容後打印
print("Here's youer file %r:" % filename)
print(txt.read())

# ------------上面是通過 argv 獲取文件名--------

# 以 input 方式讓用戶在腳本運行後輸入文件名 
print("Type the filename again:")
file_again = input("> ")

# 打開用戶輸入的文件
txt_again = open(file_again)

# 讀取後打印用戶輸入文件的內容
print(txt_again.read())

1-6 行使用 argv 我們相對都比較熟悉了。
open 是一個新的東西，我們可以通過 pydoc open 查看它的說明，恰巧發現有“友猿”整理了一部分 open 中文版文檔 少做排版、補充如下：

open(file, mode=’r’, buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)

(在使用該函數的時候，除了file參數必填外，其他參數可以選用。在本代碼中對其他參數使用了默認值。)

在使用 open() 的時候，如果文件不存在，那麼將會返回 IOError。

參數說明：
file：文件名稱；
mode：制定了文件打開的方式，函數提供瞭如下方式，其中，’rt’爲默認方式。

mode參數	解釋	中文	指針位置
'r'	open for reading (default)	只讀，默認方式	開頭
'w'	open for writing, truncating the file first	寫入，會覆蓋源文件內容	開頭
'x'	create a new file and open it for writing	創建新文件，並寫入內容，如果文件已存在，將會報錯：FileExistsError	開頭
'a'	open for writing, appending to the end of the file if it exists	寫入，如果文件有內容，則在末尾追加寫入	末尾
'b'	binary mode	二進制模式
't'	text mode (default)	文本模式
'+'	open a disk file for updating (reading and writing)	更新磁盤文件，讀寫
'U'	universal newline mode (deprecated)	在paython3中已經棄用

buffering：用於設置緩存策略
在二進制模式下，使用0來切換緩衝；在文本模式下，通過1表示行緩衝（固定大小的緩衝區）。
在不給參數的時候，二進制文件的緩衝區大小由底層設備決定，可以通過io.DEFAULT_BUFFER_SIZE獲取，通常爲4096或8192字節
文本文件則採用行緩衝。

encoding：編碼或者解碼方式。默認編碼方式依賴平臺，如果需要特殊設置，可以參考codecs模塊，獲取編碼列表。
errors：可選，並且不能用於二進制模式，指定了編碼錯誤的處理方式，可以通過codecs.Codec獲得編碼錯誤字符串
newline：換行控制（僅適用於文本模式），參數有：None，’\n’，’\r’，’\r\n’。
輸入時，如果參數爲None，那麼行結束的標誌可以是：’\n’，’\r’，’\r\n’任意一個，並且三個控制符都首先會被轉化爲：’\n’，然後纔會被調用；
如果參數爲''，所有的通用的換行結束標誌都可以用，但是行結束標識符返回調用不會被編碼。
輸出時，如果參數爲None，那麼行結束的標誌可以是：’\n’被轉換爲系統默認的分隔符；如果是”，’\n’則不會被編碼。

如果closefd = False，則在文件關閉時，底層文件描述符將保持打開狀態。 這在給定文件名時不起作用，在這種情況下必須爲True。
opener：可以通過調用*opener*方式，使用自定義的開啓器。底層文件描述符是通過調用*opener*或者*file*, *flags*獲得的。
*opener*必須返回一個打開的文件描述。將os.open作爲*opener*的結果，在功能上，類似於通過None。

===以下來自谷歌機翻===
open() 返回一個文件對象，其類型取決於模式，並通過它執行標準文件操作，如讀和寫。
當使用 open() 以文本模式（’w’，’r’，’wt’，’rt’等）打開文件時，它將返回一個TextIOWrapper。 當用於以二進制模式打開文件時，返回的類會有所不同：在讀取二進制模式下，它將返回一個BufferedReader; 在寫入二進制文件和追加二進制模式時，它返回一個BufferedWriter，並且在讀/寫模式下，它返回一個BufferedRandom。

也可以使用字符串或字節陣列作爲讀取和寫入的文件。 對於字符串StringIO可以像在文本模式下打開的文件一樣使用，對於字節，可以使用BytesIO就像以二進制模式打開的文件一樣。

我們把 open 打開的文件賦值給了變量 txt。

接着在打印了一句話後，在第 12 行我們在 txt 這個被 open 打開的 file (“文件”類型）類型的變量上使用英文句號 . 調用了一個命令 read，並且麼有在括號中傳遞任何參數。

句點 A.B 是 python 常用的調用函數或方法，其意義相當於調用 A 下擁有的 B 方法。所有在本題的意思大概就是說“嘿 txt！你有一個‘方法’是 read吧？執行它，不需要任何參數”。

15.3 函數和方法

函數和方法是很相似的東西，因爲長的很像，所有有不少人覺得就是一個東西。
先來說一下各種語言都有的函數，函數是一組可以重複執行實現一個或一些功能的代碼。例如 print() 實現了把參數內容打印出來的功能，而且反覆執行功能維持不變。
方法則涉及類的概念，類中會有函數，實現類的一些功能，類的功能叫做類的方法。

15.4 刪除 input

我嘗試註釋掉了下面兩行都得到了 NameError 的錯誤，我不知道 Zed 這題想幹嘛。

file_again = input("> ")
txt_again = open(file_again)

15.5 那種方法獲得文件名更好？

首先要分情況，根據開發需要選擇。
單說本題，我認爲使用 input 兼容性更好打字更少，比如遇到有文件名有空格的時候。用參數需要爲文件名添加引號，防止程序誤認爲是兩個參數。

但是如果從程序執行速度來說 input 需要人工兩次錄入（執行一次，文件名一次）會增加程序運行時間。

15.6 運行 pydoc file

python3 中使用 pydoc file 已經報錯了，沒有這個東西。原因大致是 Py2 的時候使用的是 C 語言的 I/O 。而 Py3 使用了新的的 I/O 雖然常用的方法沒什麼變化，使用起來也沒什麼問題，但是背後實現的方法已經發生了變化沒有 file 這個類了。
Zed 的本意可能是讓我們學會看文檔，以及預習之後會用到的知識。本題是文件讀取，下一題則是文件讀寫，所有我們不妨先看看我們本題打開的這份文本文件的文檔。

額外內容 —— 查看當前變量的文檔

之前我有提到過一次，除了 pydoc 以外，還可以在命令行中使用 help() 這個方法來查看函數或方法的文檔：

# 打開文件 'ex15_sample.txt' 並賦值個 file
>>> file = open('ex15_sample.txt')
# 使用 help 查看 file 的文檔
>>> help(file)

使用 help 後會看到大致如上的內容（部分截圖），介紹當前查看元素的幫助文檔，我們從第一行可以看到，在 Py3 環境下使用 open 打開的這個東西的幫助文檔，實際上是 TextIOWrapper 對象的幫助文檔。

而用同樣的方法在 Py2 環境下打開一個 txt 文檔看到的確實下面的。

找到了嗎？它其實是一個 file 的對象，這樣難怪我們在 Py3 無法用 pydoc 查看 file 的幫助文檔了。

15.8 關閉文件

如果我們使用的是向文件寫入東西，如果不關閉的話，是無法保存的。因此在完成文件操作之後切記關閉文件：

# 關閉文件
txt.close()
txt_again.close()

不過還有一種自動關閉文件的方法，我估計後面會有。着急的自行搜索 with open

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