Python IO程式設計

io在計算機中指input/output，也就是輸入和輸出。由於程式和執行時資料是在記憶體中駐留，由cpu這個超快的計算核心來執行，涉及到資料交換的地方，通常是磁碟、網路等，就需要io介面。

只要進行資料交換，網路傳輸等行為都會產生io操作。

同步io：cpu等著，也就是程式暫停執行後續**，等100m的資料在10秒後寫入磁碟，再接著往下執行。

非同步io：cpu不等待，只是告訴磁碟，「您老慢慢寫，不著急，我接著幹別的事去了」，於是，後續**可以立刻接著執行。

同步和非同步的區別就在於是否等待io執行的結果。

檔案讀寫：

寫檔案是最常見的io操作。python內建了讀寫檔案的函式，用法和c是相容的。

讀寫檔案前，我們先必須了解一下，在磁碟上讀寫檔案的功能都是由作業系統提供的，現代作業系統不允許普通的程式直接操作磁碟，所以，讀寫檔案就是請求作業系統開啟乙個檔案物件（通常稱為檔案描述符），

然後，通過作業系統提供的介面從這個檔案物件中讀取資料（讀檔案），或者把資料寫入這個檔案物件（寫檔案）。

要以讀檔案的模式開啟乙個檔案物件，使用python內建的open()函式，傳入檔名和標示符：

如果檔案開啟成功，接下來，呼叫read()方法可以一次讀取檔案的全部內容，python把內容讀到記憶體，用乙個str物件表示：

最後一步是呼叫close()方法關閉檔案。檔案使用完畢後必須關閉，因為檔案物件會占用作業系統的資源，並且作業系統同一時間能開啟的檔案數量也是有限的：

由於檔案讀寫時都有可能產生ioerror，一旦出錯，後面的f.close()就不會呼叫。所以，為了保證無論是否出錯都能正確地關閉檔案，我們可以使用try ... finally來實現：

try:
f = open('c:', 'r')
print f.read()
finally:
if f:
f.close()

python引入了with語句來自動幫我們呼叫close()方法：

with open('c:', 'r') as f:
print f.read()

這和前面的try ... finally是一樣的，但是**更佳簡潔，並且不必呼叫f.close()方法。

呼叫read()會一次性讀取檔案的全部內容，如果檔案有10g，記憶體就爆了，所以，要保險起見，可以反覆呼叫read(size)方法，每次最多讀取size個位元組的內容。另外，呼叫readline()可以每次讀取一行內容，呼叫readlines()一次讀取所有內容並按行返回list。因此，要根據需要決定怎麼呼叫。

如果檔案很小，read()一次性讀取最方便；如果不能確定檔案大小，反覆呼叫read(size)比較保險；如果是配置檔案，呼叫readlines()最方便：

for line in f.readlines():
print(line.strip()) # 把末尾的'\n'刪掉

要讀取非ascii編碼的文字檔案，就必須以二進位制模式開啟，再解碼。比如gbk編碼的檔案

>>> f = open('/users/michael/gbk.txt', 'rb')
>>> u = f.read().decode('gbk')
>>> u
u'\u6d4b\u8bd5'
>>> print u
測試

寫檔案和讀檔案是一樣的，唯一區別是呼叫open()函式時，傳入識別符號'w'或者'wb'表示寫文字檔案或寫二進位制檔案：

with open('/users/michael/test.txt', 'w') as f:
f.write('hello, world!')

檔案常見的讀寫模式

w 以寫方式開啟，

w 檔案若存在，首先要清空，然後（重新）建立

a 以追加模式開啟 (從 eof 開始, 必要時建立新檔案)

r+ 以讀寫模式開啟

w+ 以讀寫模式開啟 (參見 w )

a+ 以讀寫模式開啟 (參見 a )

rb 以二進位制讀模式開啟

wb 以二進位制寫模式開啟 (參見 w )

ab 以二進位制追加模式開啟 (參見 a )

rb+ 以二進位制讀寫模式開啟 (參見 r+ )

wb+ 以二進位制讀寫模式開啟 (參見 w+ )

ab+ 以二進位制讀寫模式開啟 (參見 a+ )

檔案開啟模式 w+ r+ a+ 區別和辨析

w+ 開啟檔案並讀寫：

1. 檔案存在，則清空(也即寫入空);

2. 檔案不存在，則建立檔案 ;

3. 檔案流定位到開始位置，所以read() 會得到空。

r+ 開啟檔案並讀寫：

1. 檔案存在，開啟檔案，檔案指標定位到檔案開始位置；

2. 檔案不存在，則報錯檔案不存在。

a+ 開啟檔案並讀寫：

1. 檔案存在，開啟檔案，檔案指標定位到檔案開始位置，但不清空；

2. 檔案不存在，建立檔案；

3. 開啟後讀取時，在檔案開頭位置，

4. 寫入時，新增到文章末尾，並且指標位於新增後的末尾，所以再次讀取會亂碼。

另外：1. w 開啟檔案寫入，也會清空檔案，如果使用read()，則報錯；a 開啟檔案新增，資料流新增到檔案末尾，而不是w模式的清空後，新增到檔案末尾。

2. b可以附加到上述的字母後，形成rb, rb+, wb等等模式，針對二進位制檔案，比如exe, elf, jpeg格式的檔案，進行檔案操作；在unix 型別的系統上，text格式與二進位制的處理相同，

但是非unix型別的系統上，換行格式不同，所以需要用加b模式來在指定是否是二進位制。

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