Python公开课 - 文件操作
前言
文件的读写操作是一门编程开发语言的基础，Python内置了读写文件的函数，用法和C是兼容的。
我们先解释一下文件读写的本质，在Linux中，分为普通文件和特殊文件，其中特殊文件是指操作系统将所有设备都作为文件来处理。
我们这里处理的是普通文件，它是一组数据集合，存放在磁盘上。读操作也就是将磁盘中的内容读到内存中进行处理，写操作也就是将内存中的数据持久化到磁盘上。
文件操作
文件类型
- 文本文件 - 这类文件以文本的ASCII码形式存储在计算机中。它是以"行"为基本结构的一种信息组织和存储方式。
- 二进制文件 - 这类文件以文本的二进制形式存储在计算机中，用户一般不能直接读懂它们，只有通过相应的软件才能将其显示出来。二进制文件一般是可执行程序、图形、图像、声音等等。
字符编码
对于文本来说，字符编码比较重要，在Python中也经常会出现字符编码的异常问题，我们需要进行各种转换如encode和decode操作。以下几个概念必须熟记于心：
- 在Python2x中默认字符编码是ASCII, 而在Python3里默认是utf8
- unicode 分为 utf-32(占4个字节),utf-16(占两个字节)，utf8(占1-4个字节)
- 在Pyhton3中encode,在编码的同时还会把string 变成bytes类型，decode在解码的同时还会把bytes变回string
- unicode是离用户更近，bytes是离计算机更近
文件操作
一般来说，操作一个文件，会用到open, write, read, close等几个函数，由于文件读写时都有可能产生IOError，一旦出错，后面的f.close()就不会调用。
所以，为了保证无论是否出错都能正确地关闭文件，我们可以使用try ... finally来实现，但是每次都这么写实在太繁琐。
所以，Python引入了with语句来自动帮我们调用close()方法：
来看一个例子：
fpath = r'./test.txt'
with open(fpath, 'w') as f:
f.write('Hello, world!')
with open(fpath, 'r') as f:
s = f.read()
print(s)
输出：
Hello, world!
通过with操作可以极大的简化文件操作，这和try ... finally是一样的，但是代码更佳简洁，并且不必调用f.close()方法。
目录操作
通常文件都会以目录为单元进行组织，如果我们要操作文件、目录，可以通过
#创建目录
os.mkdir('test')
#删除目录
os.rmdir('test')
#修改目录名
os.rename('test1', 'test2')
#遍历当前目录
os.listdir('.')
序列化与反序列化
什么是序列化与反序列化：
序列化Serialization将对象的状态信息转换为可以存储或传输的形式的过程。在序列化期间，对象将其当前状态写入到临时或持久性存储区。以后，可以通过从存储区中读取或反序列化对象的状态，重新创建该对象。
序列化的作用
序列化之后，就可以把序列化后的内容写入磁盘，或者通过网络传输到别的机器上。
pickle与cpickle
pickle是python标准库中提供序列化的功能模块，可以将内存对象非常方便的进行持久化操作。其中cpickle的速度更快，我们将在后面的章节中进行介绍。
import pickle
d = {"name": "xiaoT", "age":18}
#序列化到文件
f = open('dump.dat', 'wb')
pickle.dump(d, f)
f.close()
#反序列化到内存
f = open('dump.dat', 'rb')
d = pickle.load(f)
f.close()
print(d)
输出：
{'name': 'xiaoT', 'age': 18}
小结
在Python中，文件读写是通过open()函数打开的文件对象完成的。使用with语句操作文件IO是个好习惯。