Python基础入门掌握（十三）
从基础到进阶，轻松掌握文件读写
目录
文件操作的基本概念
文件的打开与关闭
读取文件内容
写入文件内容
文件操作的高级技巧
总结与建议
文件操作的基本概念
在Python中，文件操作主要涉及以下几个步骤：
打开文件（open函数）。
读取或写入文件内容。
关闭文件（close方法）。
Python提供了多种方式来操作文件，包括文本文件和二进制文件。接下来，我们通过具体的代码示例来深入了解这些操作。
文件的打开与关闭
场景一：打开文件并手动关闭
使用open()函数打开文件，并通过close()方法手动关闭文件。
# 示例1：手动打开和关闭文件
file = open("example.txt", "r", encoding="utf-8") # 打开文件，只读模式
content = file.read() # 读取文件内容
print("文件内容：", content)
file.close() # 关闭文件
适用场景：适合初学者理解文件的打开和关闭过程。
场景二：使用with语句自动关闭文件
with语句可以自动管理文件的打开和关闭，更加安全和方便。
# 示例2：使用with语句打开文件
with open("example.txt", "r", encoding="utf-8") as file:
content = file.read()
print("文件内容：", content)
# 文件会在with语句结束后自动关闭
适用场景：推荐在实际开发中使用with语句，避免忘记关闭文件。
读取文件内容
场景三：逐行读取文件
使用readline()或readlines()方法逐行读取文件内容。
# 示例3：逐行读取文件
with open("example.txt", "r", encoding="utf-8") as file:
lines = file.readlines() # 读取所有行
for line in lines:
print("读取的行：", line.strip()) # 去掉换行符
适用场景：适合处理包含多行内容的文件。
场景四：按行迭代读取文件
直接迭代文件对象，逐行读取内容。
# 示例4：按行迭代读取文件
with open("example.txt", "r", encoding="utf-8") as file:
for line in file:
print("读取的行：", line.strip())
适用场景：适合处理大文件，避免一次性读取过多内容。
写入文件内容
场景五：向文件写入内容
使用write()方法向文件写入内容。
# 示例5：向文件写入内容
with open("output.txt", "w", encoding="utf-8") as file:
file.write("这是第一行内容。\n")
file.write("这是第二行内容。\n")
print("写入完成！")
适用场景：适合写入简单的文本内容。
场景六：追加内容到文件
使用a模式打开文件，追加内容而不是覆盖。
# 示例6：追加内容到文件
with open("output.txt", "a", encoding="utf-8") as file:
file.write("这是追加的内容。\n")
print("追加完成！")
适用场景：适合在文件末尾追加内容，而不覆盖原有内容。
文件操作的高级技巧
场景七：读取文件的指定部分
使用read()方法的参数指定读取的字节数。
# 示例7：读取文件的指定部分
with open("example.txt", "r", encoding="utf-8") as file:
first_10_chars = file.read(10) # 读取前10个字符
print("读取的前10个字符：", first_10_chars)
适用场景：适合处理大文件时，只读取部分内容。
场景八：读取和写入二进制文件
使用rb和wb模式处理二进制文件，如图片或音频文件。
# 示例8：复制一个图片文件
with open("example.jpg", "rb") as source:
with open("copy_example.jpg", "wb") as target:
target.write(source.read())
print("图片复制完成！")
适用场景：适合处理非文本文件，如图片、音频等。
场景九：使用seek()和tell()操作文件指针
seek()方法用于移动文件指针，tell()方法用于获取当前指针位置。
# 示例9：使用seek()和tell()
with open("example.txt", "r", encoding="utf-8") as file:
print("当前指针位置：", file.tell()) # 获取当前指针位置
file.seek(10) # 将指针移动到第10个字符
print("移动后读取的内容：", file.read(5)) # 从当前位置读取5个字符
适用场景：适合需要精确控制文件读写位置的场景。
圛景十：处理文件和目录
使用os模块和shutil模块处理文件和目录。
import os
import shutil
# 示例10：创建目录、复制文件和删除文件
os.mkdir("test_dir") # 创建目录
shutil.copy("example.txt", "test_dir/copy_example.txt") # 复制文件到目录
os.remove("test_dir/copy_example.txt") # 删除文件
os.rmdir("test_dir") # 删除空目录
print("文件和目录操作完成！")
适用场景：适合需要进行文件和目录管理的场景。
Python中的类机制，从入门到精通
面向对象编程（OOP）是现代编程中最核心的范式之一，而类（Class）是面向对象编程的灵魂。Python中的类机制不仅功能强大，而且使用起来非常灵活。通过类，我们可以定义自己的数据类型，封装数据和功能，实现代码的复用和模块化。
目录
类的基本定义与实例化
属性与方法
构造方法与初始化
继承与多态
类的高级特性
总结与建议
类的基本定义与实例化
场景一：定义一个简单的类
类是对象的模板，定义了对象的属性和方法。
# 示例1：定义一个简单的类
class Person:
"""一个简单的Person类"""
pass# 创建类的实例
person = Person()
print("创建了一个Person类的实例：", person)
适用场景：当你需要定义一个自定义的数据类型时，可以使用class关键字。
属性与方法
场景二：为类添加属性
属性是类的变量，用于存储数据。
# 示例2：为类添加属性
class Person:
"""带有一个属性的Person类"""
name = "张三" # 类属性
age = 18
# 访问类属性
print("Person的名字是：", Person.name)
print("Person的年龄是：", Person.age)
适用场景：类属性适用于所有实例共享的属性。
场景三：为类添加方法
方法是类中的函数，用于定义对象的行为。
# 示例3：为类添加方法
class Person:
"""一个带有方法的Person类"""
name = "张三"
age = 18
def greet(self):# 方法
print(f"你好，我是{self.name}，今年{self.age}岁。")
# 创建实例并调用方法
person = Person()
person.greet() # 输出：你好，我是张三，今年18岁。
适用场景：方法用于定义对象的行为，通过self参数绑定到实例。
构造方法与初始化
场景四：使用__init__方法初始化实例
__init__方法是构造方法，用于初始化实例的属性。
# 示例4：使用__init__方法初始化实例
class Person:
"""一个带有构造方法的Person类"""
def __init__(self, name, age):
self.name = name # 实例属性
self.age = age
def greet(self):
print(f"你好，我是{self.name}，今年{self.age}岁。")
# 创建实例并初始化
person = Person("张三", 20)
person.greet() # 输出：你好，我是张三，今年20岁。
适用场景：__init__方法用于在创建实例时初始化属性。
场景五：使用__str__方法定义对象的字符串表示
__str__方法用于定义对象的字符串表示，方便打印和调试。
# 示例5：使用__str__方法定义对象的字符串表示
class Person:
"""一个带有__str__方法的Person类"""
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
def __str__(self):
returnf"姓名：{self.name}，年龄：{self.age}"
# 创建实例并打印
person = Person("张三", 20)
print(person) # 输出：姓名：张三，年龄：20
适用场景：__str__方法用于定义对象的友好字符串表示。
继承与多态
场景六：使用继承创建子类
继承允许子类继承父类的属性和方法。
# 示例6：使用继承创建子类
class Animal:
"""动物类"""
def __init__(self, name):
self.name = name
def speak(self):
print(f"{self.name}说：动物的声音")
class Dog(Animal):
"""狗类继承自动物类"""
def speak(self):# 重写方法
print(f"{self.name}说：汪汪！")
# 创建子类实例
dog = Dog("旺财")
dog.speak() # 输出：旺财说：汪汪！
适用场景：继承用于实现代码复用，子类可以继承父类的属性和方法。
场景七：多态的实现
多态允许子类以不同的方式实现父类的方法。
# 示例7：多态的实现
class Animal:
"""动物类"""
def speak(self):
print("动物的声音")
class Dog(Animal):
"""狗类"""
def speak(self):
print("汪汪！")
class Cat(Animal):
"""猫类"""
def speak(self):
print("喵喵！")
# 多态的使用
def animal_sound(animal):
animal.speak()
# 创建实例并调用
dog = Dog()
cat = Cat()
animal_sound(dog) # 输出：汪汪！
animal_sound(cat) # 输出：喵喵！
适用场景：多态允许通过统一的接口调用不同子类的方法。
类的高级特性
场景八：使用类方法和静态方法
类方法和静态方法是特殊的绑定方法。
# 示例8：使用类方法和静态方法
class Dog:
"""一个带有类方法和静态方法的狗类"""
def __init__(self, name):
self.name = name
@classmethod
def from_name(cls, name):
return cls(name) # 类方法用于创建实例
@staticmethod
def bark():
print("汪汪！") # 静态方法
# 使用类方法创建实例
dog = Dog.from_name("旺财")
print(dog.name) # 输出：旺财
# 调用静态方法
Dog.bark() # 输出：汪汪！
适用场景：类方法用于与类相关的操作，静态方法用于与类无关的工具方法。
场景九：使用私有属性和方法
私有属性和方法以双下划线开头，用于封装数据。
# 示例9：使用私有属性和方法
class Dog:
"""一个带有私有属性和方法的狗类"""
def __init__(self, name):
self.__name = name # 私有属性
def get_name(self):# 公开方法访问私有属性
return self.__name
def __bark(self):# 私有方法
print("汪汪！")
# 创建实例并访问
dog = Dog("旺财")
print(dog.get_name()) # 输出：旺财
# dog.__bark() # 无法直接访问私有方法
适用场景：私有属性和方法用于封装数据，防止外部直接访问。
场景十：使用装饰器和属性
使用@property装饰器将方法作为属性访问。
# 示例10：使用装饰器和属性
class Dog:
"""一个带有装饰器的狗类"""
def __init__(self, name):
self._name = name
@property
def name(self):
return self._name
@name.setter
def name(self, value):
ifnot value:
raise ValueError("名字不能为空")
self._name = value
# 创建实例并访问属性
dog = Dog("旺财")
print(dog.name) # 输出：旺财
dog.name = "大黄"
print(dog.name) # 输出：大黄
适用场景：@property装饰器用于将方法作为属性访问，同时可以添加逻辑验证。
总结与建议
通过以上10个代码示例，我们深入探讨了Python中的类机制，从基本定义到高级特性，希望这些内容能帮助你更好地理解和应用面向对象编程。
类是对象的模板：通过类可以定义自己的数据类型，封装数据和行为。
构造方法用于初始化：__init__方法用于在创建实例时初始化属性。
继承和多态实现代码复用：通过继承可以实现代码复用，多态允许不同子类以不同方式实现父类方法。
高级特性提升代码可维护性：类方法、静态方法、私有属性和@property装饰器等高级特性可以提升代码的可维护性和封装性。
面向对象编程是Python中最强大的特性之一，掌握它不仅能让你的代码更加模块化和可维护，还能让你在解决复杂问题时更加得心应手