如何讀寫文本文件?
實際案例
某文本文件編碼格式已直(如UTF-8,GBK,BIG5),在python2.x和python3.x中分別如何讀取這些文件?
解決方案
字符串的語義發生了變化:
python2 | python3 |
---|---|
str | bytes |
unicode | str |
python2.x 寫入文件前對 unicode 編碼,讀入文件后對二進制字符串解碼
>>> f = open('py2.txt', 'w') >>> s = u'你好' >>> f.write(s.encode('gbk')) >>> f.close() >>> f = open('py2.txt', 'r') >>> t = f.read() >>> print t.decode('gbk') 你好
python3.x 中 open 函數指定 t 的文本模式, encoding 指定編碼格式
>>> f = open('py3.txt', 'wt', encoding='utf-8') >>> f.write('你好') 2 >>> f.close() >>> f = open('py3.txt', 'rt', encoding='utf-8') >>> s = f.read() >>> s '你好'
如何設置文件的緩沖
實際案例
將文件內容寫入到硬盤設備時,使用系統調用,這類I/O操作的時間很長,為了減少I/O操作的次數,文件通常使用緩沖區(有足夠多的數據才進行系統調用),文件的緩存行為,分為全緩沖、行緩存、無緩沖。
如何設置Python中文件對象的緩沖行文?
解決方案
全緩沖: open 函數的 buffering 設置為大于1的整數n,n為緩沖區大小
>>> f = open('demo2.txt', 'w', buffering=2048) >>> f.write('+' * 1024) >>> f.write('+' * 1023) # 大于2048的時候就寫入文件 >>> f.write('-' * 2) >>> f.close()
行緩沖: open 函數的 buffering 設置為1
>>> f = open('demo3.txt', 'w', buffering=1) >>> f.write('abcd') >>> f.write('1234') # 只要加上\n就寫入文件中 >>> f.write('\n') >>> f.close()
無緩沖: open 函數的 buffering 設置為0
>>> f = open('demo4.txt', 'w', buffering=0) >>> f.write('a') >>> f.write('b') >>> f.close()
如何將文件映射到內存?
實際案例
-
在訪問某些二進制文件時,希望能把文件映射到內存中,可以實現隨機訪問.(framebuffer設備文件)
-
某些嵌入式設備,寄存器唄編址到內存地址空間,我們可以映射 /dev/mem 某范圍,去訪問這些寄存器
-
如果多個進程映射到同一個文件,還能實現進程通信的目的
解決方案
使用標準庫中的 mmap 模塊的
mmap()
函數,它需要一個打開的文件描述符作為參數
創建如下文件
[root@iZ28i253je0Z ~]# dd if=/dev/zero of=demo.bin bs=1024 count=1024 1024+0 records in 1024+0 records out 1048576 bytes (1.0 MB) copied, 0.00380084 s, 276 MB/s # 以十六進制格式查看文件內容 [root@iZ28i253je0Z ~]# od -x demo.bin 0000000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 * 4000000
>>> import mmap >>> import os >>> f = open('demo.bin','r+b') # 獲取文件描述符 >>> f.fileno() 3 >>> m = mmap.mmap(f.fileno(),0,access=mmap.ACCESS_WRITE) >>> type(m)# 可以通過索引獲取內容 >>> m[0] '\x00' >>> m[10:20] '\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00' # 修改內容 >>> m[0] = '\x88'
查看
[root@iZ28i253je0Z ~]# od -x demo.bin 0000000 0088 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000020 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 * 4000000
修改切片
>>> m[4:8] = '\xff' * 4
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[root@iZ28i253je0Z ~]# od -x demo.bin 0000000 0088 0000 ffff ffff 0000 0000 0000 0000 0000020 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 * 4000000 >>> m = mmap.mmap(f.fileno(),mmap.PAGESIZE * 8,access=mmap.ACCESS_WRITE,offset=mmap.PAGESIZE * 4) >>> m[:0x1000] = '\xaa' * 0x1000
查看
[root@iZ28i253je0Z ~]# od -x demo.bin 0000000 0088 0000 ffff ffff 0000 0000 0000 0000 0000020 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 * 0040000 aaaa aaaa aaaa aaaa aaaa aaaa aaaa aaaa * 0050000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 * 4000000
如何訪問文件的狀態?
實際案例
在某些項目中,我們需要獲得文件狀態,例如:
- 文件的類型(普通文件、目錄、符號鏈接、設備文件…)
- 文件的訪問權限
- 文件的最后的訪問/修改/節點狀態更改時間
- 普通文件的大小
-
…..
解決方案
當前目錄有如下文件
[root@iZ28i253je0Z 2016-09-16]# ll total 4 drwxr-xr-x 2 root root 4096 Sep 16 11:35 dirs -rw-r--r-- 1 root root 0 Sep 16 11:35 files lrwxrwxrwx 1 root root 37 Sep 16 11:36 lockfile -> /tmp/qtsingleapp-aegisG-46d2-lockfile
系統調用
標準庫中的os模塊下的三個系統調用 stat 、 fstat 、 lstat 獲取文件狀態
>>> import os >>> s = os.stat('files') >>> s posix.stat_result(st_mode=33188, st_ino=267646, st_dev=51713L, st_nlink=1, st_uid=0, st_gid=0, st_size=0, st_atime=1473996947, st_mtime=1473996947, st_ctime=1473996947) >>> s.st_mode 33188 >>> import stat # stat有很多S_IS..方法來判斷文件的類型 >>> stat.S_ISDIR(s.st_mode) False # 普通文件 >>> stat.S_ISREG(s.st_mode) True
獲取文件的訪問權限,只要大于0就為真
>>> s.st_mode & stat.S_IRUSR 256 >>> s.st_mode & stat.S_IXGRP 0 >>> s.st_mode & stat.S_IXOTH 0
獲取文件的修改時間
# 訪問時間 >>> s.st_atime 1473996947.3384445 # 修改時間 >>> s.st_mtime 1473996947.3384445 # 狀態更新時間 >>> s.st_ctime 1473996947.3384445
將獲取到的時間戳進行轉換
>>> import time >>> time.localtime(s.st_atime) time.struct_time(tm_year=2016, tm_mon=9, tm_mday=16, tm_hour=11, tm_min=35, tm_sec=47, tm_wday=4, tm_yday=260, tm_isdst=0)
獲取普通文件的大小
>>> s.st_size 0
快捷函數
標準庫中 os.path 下的一些函數,使用起來更加簡潔
文件類型判斷
>>> os.path.isdir('dirs') True >>> os.path.islink('lockfile') True >>> os.path.isfile('files') True
文件三個時間
>>> os.path.getatime('files') 1473996947.3384445 >>> os.path.getmtime('files') 1473996947.3384445 >>> os.path.getctime('files') 1473996947.3384445
獲取文件大小
>>> os.path.getsize('files') 0
如何使用臨時文件?
實際案例
某項目中,我們從傳感器采集數據,每收集到1G數據后,做數據分析,最終只保存分析結果,這樣很大的臨時數據如果常駐內存,將消耗大量內存資源,我們可以使用臨時文件存儲這些臨時數據(外部存儲)
臨時文件不用命名,且關閉后會自動被刪除
解決方案
使用標準庫中的 tempfile 下的 TemporaryFile, NamedTemporaryFile
>>> from tempfile import TemporaryFile, NamedTemporaryFile # 訪問的時候只能通過對象f來進行訪問 >>> f = TemporaryFile() >>> f.write('abcdef' * 100000) # 訪問臨時數據 >>> f.seek(0) >>> f.read(100) 'abcdefabcdefabcdefabcdefabcdefabcdefabcdefabcdefabcdefabcdefabcdefabcdefabcdefabcdefabcdefabcdefabcd'
>>> ntf = NamedTemporaryFile() # 如果要讓每次創建NamedTemporaryFile()對象時不刪除文件,可以設置NamedTemporaryFile(delete=False) >>> ntf.name # 返回當前臨時文件在文件系統中的路徑 '/tmp/tmppNvBu2'
總結
以上就是關于Python中文件I/O高效處理技巧的全部內容了,希望本文的內容對大家的學習或者工作能帶來一定的幫助,如果有疑問大家可以留言交流。
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