Python程序设计 14 文件读写操作

人工智能与大数据学院人工n程序设计教案14教学标题项目5文件处理和系统交互任务1文件读写操作授课班级云计算2101课时2场地4403时间2022年4月7日星期四授课教师李力Python是通用变成语言，也是脚本语言，具有很强的批处理能力，在文件处理方面也很擅长，可以很方便的针对文件进行读写操作，L项目/任务价值因此是服务器运维、自动化办公等领域的首选语言知识目标

1.了解文件句柄对象的概念

2.了解文件打开模式的种类和作用

3.了解缓冲的概念能力目标

1.掌握如何通过open函数打开文件对象

2.熟悉如何根据实际需求选择合适的文件访问模式

2.学习目标

3.掌握文件对象的读、写操作

4.掌握文件对象的缓冲操作及缓冲策略

5.掌握文件的编码、解码教学设计思政-素质目标

1.线上线下结合，引导学习方式，培养自主学习能力；

2.培养学生积极探索、勇于创新的科学素养；

3.养成小组沟通协作共同学习，解决问题能力和团队合作精神；

4.能按照实训6s管理要求做好课前的准备，课后的整理工作，培养勤俭、奋斗、创新、奉献的劳动精神；

1.任务描述

3.学习内容

2.知识准备文件和文件句柄对象

3.任务实施文件的打开、读取、写入、缓冲、编码解码重庆在线开放课程平台《Python开发技术应用》，多媒体课件，理实一体化实训室，网络教学资源，www.pythontutor.com可视

4.学习资源化工具、www.processon.com在线流程图绘制工具实物教材，软件工具包教学重点文件句柄对象的访问模式教学难点文件的编码解码本课程学习到如今，已经了解了许多理论知识，掌握了很多语法技能，也编写了许多案例程序，但这些程序无一例外，每次运行都学情分析必须从头开始，其运行结果也不能持久保存拿之前写过的通讯录来说，每次添加了新的条目，下次运行又会被清空如果不能持久存储，这个程序就没有实用价值，因此程序要求能够访问文件系统，并能够读、写文件教学方法训练与练习法；情境教学法教学模式采用线上线下混合教学模式介绍文件读写的整个流程、相关方法本次课教学流程讲解文件句柄对象相关概念讲解打开文件的访问模式及对应的权限讲解并演示文件的读取和写入讲解并演示文件指针定位和更改讲解文件缓冲操作及缓冲策略演示按指定编码方案访问文件教学策略间配教学环节学生、教师活动教学方法、手段及思政设计时分介绍文件的基本概念和文件读写课程导学程序运行时指令和数据都在内存中，但处理后的数据要持久存储，就必须依多媒体演示3操作的广泛应用靠磁盘，以文件的形式存储文件句柄是文件在编程语言中的名称，程序将它和对应的信息调研文件进行关联，并执行各种操作也就是说，对文件句柄对象的操作，就是对文件的操讲授、讨论、案例教学课前发作布导学单，线上线下结合，引教学实施过程导学习方式转变，培养自主学习能力小组协作、沟通、互助学习，培育团队合作意识，引导学生大胆表达引入项目学习任务和目标讲解文件对象的创建、读写、指针多媒体演示2任务1文件的打开和访问模式定位、缓冲等知识点启发式教学讲解文件句柄对象的基本概念，介绍使用open函数打开文件时的访问模式及对应的小组作品展示和讲解权限,按要求完成课内习题工作内容

1.文件句柄对象基本概念

2.open函数的参数设置

3.主模式r、w、a的作用和特点

4.常用的次要模式

5.缓冲的概念和缓冲策略任务2文件的读写、缓冲讲解文件的读方法、写方法、缓冲策略和缓冲方法工作内容

1.read^readline^readlines方法及文件对象的迭代访问

2.指针位置查询与重定位

3.write、writelines方法

4.文件对象的缓冲策略

5.flush方法、close方法任务实施思考并答题多媒体演示45任务1文件的打开和访问模式追加模式a适用于哪些应用场启发式教学主体内容景？思政设计强调数据安全的重要步骤1文件句柄对象的创建文件的打开性，在金融领域，数据安全关乎如果只读取，不进行写入，还需要文件句柄对象的概念缓冲吗？财产安全，在航空、汽车自动驾一个指向对应文件的Python对象驶、建筑安防等领域，数据安全通过操作该对象，从而操作对应的文件如果我希望一个文件句柄对象有关乎生命，在国防领域，数据安背后其实是对操作系统进行了系统调用以下特性全关乎国家安全使用open path,accessjnode函数打开一个文件

1.可读可写path是路径，需要避免符号被转义，在Windows下需要特别注意

2.不会清空旧有文件数据可以使用三个方法表达Windows路径

3.当文件不存在会创建新文件使用\\代替

4.可以在任何位置写入以上四个需求能否同时满足？使用原始字符串使用类unix系统的路径分隔符/来代替\步骤2文件的访问模式文件访问模式决定了文件句柄对象的权限课内案例习题有三种主要模式读r、写w、追加a学生聆听老师讲解，观看老师编码实现，师生共同总结流程要模式允许的操作若文件不存在是否清空原文件初始指针位置在何处读取在何处写入有多种次要模式，常用的两种是b二进制模式、+读写兼容模式点，梳理脉络，形成自然语言或伪r默认读产生lOError不清空文件开头指针所在处不允许写代码描述的文档，学生根据此文rb按二进制读产生lOError不清空文件开头指针所在处不允许写档重新编码，实现程序r+读且可写入产生lOError不清空文件开头指针所在处指针所在处rb+按二进制读并可写入产生lOError不清空文件开头指针所在处指针所在处w写新建文件清空文件开头不允许读指针所在处wb按二进制写新建文件清空文件开头不允许读指针所在处w+写且可读取新建文件清空文件开头指针所在处指针所在处wb+按二进制写入并可读新建文件清空文件开头指针所在处指针所在处a追加新建文件不清空文件尾部不允许读仅末尾ab按二进制追加新建文件不清空文件尾部不允许读仅末尾a+追加且可读新建文件不清空文件尾部指针所在处仅末尾ab+按二进制追加并可读新建文件不清空文件尾部指针所在处仅末尾可以只有主要模式，但不能只有次要模式，次要模式必须和主要模式搭配使用任务2文件的读写、缓冲和解码主体内容步骤1文件的读取Python文件对象提供了四个读方法:read、readlineOreadlines正常情况下，读取的内容为字符串如果使用了次要模式b,读取的内容为bytes类型二进制read可以使用参数size,表示每次读取的字节数，如果不指定参数，则默认读取整个文件readlineO每次只读取一行，同时将文件指针置于下一行的首部可以使用参数size,读取指定的字符数具体读取size还是读取到行末，取决于哪个条件先满足readlines一次读取整个文件，并按行将文件内容分析成一个列表对象进行返回，由于是一个列表，所以它是可迭代的文件句柄对象本身也是可迭代对象，可以直接用for循环来访问fi lei=open*./f ileName*,*r*for itemin filei:printitem在使用过程中要根据需要来选择用哪种方法进行读取•如果文件很小，read一次性读取最方便；•如果不能确定文件大小，反复调用read size比较保险；•如果是配置文件，调用readlines最方便步骤2文件指针操作在文件的读写中常常会需要定位文件指针文件指针用于明确要读写的内容位于文件中的什么位置可以把文件指针想象成编辑器里的输入光标tellO返回文件指针当前的位置，单位是字符seek offset[,whence]将指针移动到指定的位置offset开始的偏移量，也就是代表需要移动偏移的字节数，可以使用负数，表不往前偏移；whence可选，默认值为0给ffset参数一个参考位置，表示要从哪个位置开始偏移；代表从文件开头开始算起，1代表从当前位置开始算起，2代表从文件末尾算起Python3只支持使用了b模式的文件对象定位到文件末尾步骤3文件的写入Python文件对象提供了两个写方法write和writelines write方法和read方法对应，是将字符串写入到文件中writelinesO方法和readlines方法对应，接收一个字符串列表作为参数，将其写入到文件中文件写入的访问模式注意事项•只读模式和二进制的只读模式r和rb不支持写入•只写模式w和wb,会清空现有文件的数据时•r+模式可读可写，但不会创建新文件，文件不存在时会产生错误•a或a+模式可以写入，也可以创建新文件，但只能在文件末尾追加写入除了文件文件对象自身的写入方法之外，print函数也能将打印的数据流重新定向到文件里print完整的函数原形print value,…，sep=，end=\n,file=sys.stdout,flush二False第4个参数file,默认的sys.stdout表示输出到屏幕上，可以指定一个已经打开的文件对象作为参数其打开模式需要有写入权限，打印内容就能直接输入到文件里练习通过二进制读写实现文件的复制步骤4文件的缓冲对文件的写操作，其实是暂存在文件句柄对象的缓冲区中只有当你执行缓冲操作时，缓冲区中的内容才会真正被写入到文件里openO函数的buffering参数用于指定缓冲策略有三种方式设置文件缓冲全缓冲open函数的buffering设置为大于1的整数n,表示缓冲区大小，Linux默认为内存页面的大小，即4096字节在全缓冲方式下，调用文件对象的写操作（例如write方法）写满了n个字节才会真正写入磁盘行缓冲open函数的buffering设置为1,碰到换行就会将缓冲区的数据写入磁盘无缓冲open函数的buffering设置为0,有输入就立即写入磁盘如何手动缓冲一般情况下，文件关闭后会自动刷新缓冲区不关闭文件，仅进行缓冲，可以使用flush方法练习2账户登陆子系统（阶段1用配置文件存储账户信息）深化小组讨论多媒体演示13讨论教学启发性探讨为什么要有文件缓冲的概念？为什么默认的缓冲策略不是“无缓冲”？总结小组总结引导同学总结抢答互动教学

51.文件句柄对象的概念

2.使用pen函数打开文件，获得文件句柄对象

3.访问模式、对应权限及适用场景

4.文件的读写操作

5.文件的指针操作

6.文件的缓冲任务多媒体

201.尝试以不同的访问权限打开内建

2.尝试对文件进行读写操作、指针操作

3.完成课内习题小组评价和个人综合评价课堂讨论的参与、是否认真笔记2学业评价补充教学反思教学反思主要问题解决办法本次课的做得好的地方。