一、文件的编码

1. 什么是编码？

   • 编码是一套规则，用于将文本内容转换为计算机能够识别的二进制数据（0和1），反之亦然。
   • 常见编码方式包括：
     • UTF-8：全球通用，支持多语言。
     • GBK、Big5：主要用于中文，分别支持简体和繁体中文。

2. 为什么需要编码？

   • 数据存储：计算机只能处理二进制数据，编码将文本转换为二进制，方便存储。
   • 兼容性：确保文件在不同系统和程序中正确显示。

3. 如何查看文件编码？

   • 使用文本编辑器（如Windows记事本）打开文件，选择“另存为”，可以看到文件的当前编码。

4. Python中默认编码：

   • Python 3默认使用UTF-8编码。
   • 如果文件编码与此不符，可能会导致乱码。

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二、文件的读取

1. 打开文件

   python
   f = open('文件路径', 'r', encoding='UTF-8')
   

   • 'r'：只读模式。
   • encoding='UTF-8'：指定文件的编码格式。

2. 读取文件内容

   • read()

     python
     content = f.read()  # 读取整个文件内容
     print(content)
     

   • readline()

     python
     line = f.readline()  # 读取一行内容
     print(line)  # 输出第一行
     line = f.readline()  # 继续读取第二行
     

   • readlines()

     python
     lines = f.readlines()  # 读取所有行，返回列表
     for line in lines:
         print(line.strip())  # 去除换行符并打印每行内容
     

3. 自动关闭文件的with语句

   python
   with open('文件路径', 'r', encoding='UTF-8') as f:
       content = f.read()
       print(content)
   

   • 优点：无需手动调用close()，文件会在代码块结束后自动关闭。

4. 注意事项

   • 文件读取后，必须确保关闭文件，避免占用资源。

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三、文件的写入

1. 写入文件

   python
   with open('output.txt', 'w', encoding='UTF-8') as f:
       f.write('Hello, World!\n')  # 写入内容并换行
       f.write('Python文件操作演示。')
   

   • 'w'：写入模式，会覆盖原有内容。

2. 刷新缓冲区

   • 使用flush()确保内容立即写入硬盘：

     python
     f.write('内容')
     f.flush()
     

3. close()的作用

   • 关闭文件时，close()会自动调用flush()，将缓冲区内容写入硬盘。

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四、文件的追加

1. 追加模式

   python
   with open('append.txt', 'a', encoding='UTF-8') as f:
       f.write('今天天气真好！\n')
   

   • 'a'：追加模式，内容会添加到文件末尾。

2. 注意事项

   • 可以通过换行符\n控制内容的格式。

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五、文件操作综合案例

案例1：单词计数

1. 创建文件 创建一个名为word.txt的文件，内容如下：

   itheima itcast python
   itheima python itcast
   beijing shanghai itheima
   shenzhen guangzhou itheima
   wuhan hangzhou itheima
   zhengzhou bigdata itheima
   

2. 代码实现

   python
   with open('word.txt', 'r', encoding='UTF-8') as f:
       content = f.read()
       count = content.count('itheima')
       print(f'itheima出现了 {count} 次。')
   

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案例2：文件备份（筛选有效数据）

1. 需求：

   • 读取账单文件bill.txt，筛选出标记为“正式”的数据行，并写入备份文件bill.txt.bak。

   • 内容如下：

     name,date,money,type,remarks
     周杰轮,2022-01-01,100000,消费,正式
     周杰轮,2022-01-02,300000,收入,正式
     周杰轮,2022-01-03,100000,消费,测试
     林俊节,2022-01-01,300000,收入,正式
     ...
     

2. 代码实现

   python
   # 读取原始文件
   with open('bill.txt', 'r', encoding='UTF-8') as f_read:
       lines = f_read.readlines()
   
   # 写入备份文件
   with open('bill.txt.bak', 'w', encoding='UTF-8') as f_write:
       for line in lines:
           if '测试' in line:
               continue  # 跳过测试数据
           f_write.write(line)
   

3. 步骤说明

   • 打开原始文件：以只读模式读取所有行。
   • 筛选数据：遍历每行，检查是否包含“测试”，如果是则跳过。
   • 写入备份文件：将非测试行写入备份文件。

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六、总结

1. 核心知识点

   • 文件编码：确保读写文件时使用正确的编码格式。
   • 文件读取：掌握read()、readline()、readlines()的使用。
   • 文件写入：了解write()和flush()的区别及用途。
   • 文件追加：使用'a'模式，保留原有内容。
   • 综合案例：实际应用中，文件操作常用于数据处理和备份。

2. 注意事项

   • 始终使用with语句管理文件，确保资源释放。
   • 处理多语言文件时，默认使用UTF-8编码。

3. 练习建议

   • 自行创建文件并进行读写操作。
   • 实现更多文件操作综合案例，如数据统计、日志处理等。