Python IO编程——学习笔记

1、Input Stream就是数据从外面（磁盘、网络）流进内存，Output Stream就是数据从内存流到外面去。
2、由于CPU和内存的速度远远高于外设的速度，所以，在IO编程中，就存在速度严重不匹配的问题。举个例子来说，比如要把100M的数据写入磁盘，CPU输出100M的数据只需要0.01秒，可是磁盘要接收这100M数据可能需要10秒，怎么办呢？有两种办法：

第一种是CPU等着（同步IO），也就是程序暂停执行后续代码，等100M的数据在10秒后写入磁盘，再接着往下执行，这种模式称为同步IO；
另一种方法是CPU不等待（异步IO），只是告诉磁盘，“您老慢慢写，不着急，我接着干别的事去了”，于是，后续代码可以立刻接着执行，这种模式称为异步IO。

同步和异步的区别就在于是否等待IO执行的结果。
好比你去麦当劳点餐，你说“来个汉堡”，服务员告诉你，对不起，汉堡要现做，需要等5分钟，于是你站在收银台前面等了5分钟，拿到汉堡再去逛商场，这是同步IO。
你说“来个汉堡”，服务员告诉你，汉堡需要等5分钟，你可以先去逛商场，等做好了，我们再通知你，这样你可以立刻去干别的事情（逛商场），这是异步IO。

很明显，使用异步IO来编写程序性能会远远高于同步IO，但是异步IO的缺点是编程模型复杂。想想看，你得知道什么时候通知你“汉堡做好了”，而通知你的方法也各不相同。如果是服务员跑过来找到你，这是回调模式，如果服务员发短信通知你，你就得不停地检查手机，这是轮询模式。总之，异步IO的复杂度远远高于同步IO。

操作IO的能力都是由操作系统提供的，每一种编程语言都会把操作系统提供的低级C接口封装起来方便使用，Python也不例外。
本章的IO编程都是同步模式，异步IO由于复杂度太高，后续涉及到服务器端程序开发时我们再讨论。
3、文件读写

f = open('/Users/michael/test.txt', 'r')#打开文件
f.read()#读文件
f.close()#关闭文件

常使用如下代码来打开读取并关闭文件，为了保证文件能关闭，我们用try...exception...finally...捕捉异常机制

try:
f = open('/path/to/file', 'r')
print(f.read())
finally:
if f:
f.close()

4、

with

语句来自动帮我们调用

close()

方法，以下方法和上段代码效果一致

with open('/path/to/file', 'r') as f:
print(f.read())

5、strip()函数介绍，通常用来删空白
s为字符串，rm为要删除的字符序列

s.strip(rm)        删除s字符串中开头、结尾处，位于 rm删除序列的字符
s.lstrip(rm)       删除s字符串中开头处，位于 rm删除序列的字符
s.rstrip(rm)      删除s字符串中结尾处，位于 rm删除序列的字符

注意：

当rm为空时，默认删除空白符（包括'\n', '\r', '\t', ' ')

>>> a = '     123'
>>> a.strip()
'123'
>>> a='\t\tabc'
'abc'

这里的rm删除序列是只要边（开头或结尾）上的字符在删除序列内，就删除掉。

>>> a = '123abc'
>>> a.strip('21')
'3abc'   结果是一样的
>>> a.strip('12')
'3abc'

6、StringIO和BytesIO
7、OS模块基本功能

>>> import os
>>> os.name # 操作系统类型
'posix'
#详细的系统信息
>>> os.uname()
# 在操作系统中定义的环境变量
>>> os.environ

8、操作文件和目录

# 查看当前目录的绝对路径:
>>> os.path.abspath('.')
'/Users/michael'
# 在某个目录下创建一个新目录，首先把新目录的完整路径表示出来:
>>> os.path.join('/Users/michael', 'testdir')
'/Users/michael/testdir'
# 然后创建一个目录:
>>> os.mkdir('/Users/michael/testdir')
# 删掉一个目录:
>>> os.rmdir('/Users/michael/testdir')
# 拆分路径时，也不要直接去拆字符串，而要通过os.path.split()函数，这样可以把一个路径拆分为两部分，后一部分总是最后级别的目录或文件名：
>>> os.path.split('/Users/michael/testdir/file.txt')
('/Users/michael/testdir', 'file.txt')
# 得到文件扩展名
>>> os.path.splitext('/path/to/file.txt')
('/path/to/file', '.txt')
# 对文件重命名:
>>> os.rename('test.txt', 'test.py')
# 删掉文件:
>>> os.remove('test.py')
# 列出当前目录下的所有目录，只需要一行代码：(isdir(path) 用来判断path是否为目录)
>>> [x for x in os.listdir('.') if os.path.isdir(path)]
['.lein', '.local', '.m2', '.npm', '.ssh', '.Trash', '.vim', 'Applications', 'Desktop', ...]
# 要列出所有的.py文件，也只需一行代码：
>>> [x for x in os.listdir('.') if os.path.isfile(path) and os.path.splitext(path)[1]=='.py']
['apis.py', 'config.py', 'models.py', 'pymonitor.py', 'test_db.py', 'urls.py', 'wsgiapp.py']

9、sys.argv[0]获取第一个参数
10、os.path模块方法大全

os.path.abspath(path) #返回绝对路径
os.path.basename(path) #返回文件名
os.path.commonprefix(list) #返回list(多个路径)中，所有path共有的最长的路径。
os.path.dirname(path) #返回文件路径
os.path.exists(path)  #路径存在则返回True,路径损坏返回False
os.path.lexists  #路径存在则返回True,路径损坏也返回True
os.path.expanduser(path)  #把path中包含的"~"和"~user"转换成用户目录
os.path.expandvars(path)  #根据环境变量的值替换path中包含的”$name”和”${name}”
os.path.getatime(path)  #返回最后一次进入此path的时间。
os.path.getmtime(path)  #返回在此path下最后一次修改的时间。
os.path.getctime(path)  #返回path的大小
os.path.getsize(path)  #返回文件大小，如果文件不存在就返回错误
os.path.isabs(path)  #判断是否为绝对路径
os.path.isfile(path)  #判断路径是否为文件
os.path.isdir(path)  #判断路径是否为目录
os.path.islink(path)  #判断路径是否为链接
os.path.ismount(path)  #判断路径是否为挂载点（）
os.path.join(path1[, path2[, ...]])  #把目录和文件名合成一个路径
os.path.normcase(path)  #转换path的大小写和斜杠
os.path.normpath(path)  #规范path字符串形式
os.path.realpath(path)  #返回path的真实路径
os.path.relpath(path[, start])  #从start开始计算相对路径
os.path.samefile(path1, path2)  #判断目录或文件是否相同
os.path.sameopenfile(fp1, fp2)  #判断fp1和fp2是否指向同一文件
os.path.samestat(stat1, stat2)  #判断stat tuple stat1和stat2是否指向同一个文件
os.path.split(path)  #把路径分割成dirname和basename，返回一个元组
os.path.splitdrive(path)   #一般用在windows下，返回驱动器名和路径组成的元组
os.path.splitext(path)  #分割路径，返回路径名和文件扩展名的元组
os.path.splitunc(path)  #把路径分割为加载点与文件
os.path.walk(path, visit, arg)  #遍历path，进入每个目录都调用visit函数，visit函数必须有3个参数(arg, dirname, names)，dirname表示当前目录的目录名，names代表当前目录下的所有文件名，args则为walk的第三个参数
os.path.supports_unicode_filenames  #设置是否支持unicode路径名

11、str与bytes之间的转化【重要】

bytes to str
bytes.dencode('utf-8')
str(bytes,encoding='utf-8')
str to bytes
str.encode('utf-8')
Bytes(str.encoding='utf-8')

声明：学习廖雪峰的Python教程——IO编程章节后的学习笔记，感谢Micheal
Liao.