文件是放在磁盘上的，所以操作文件就需要磁盘的IO操作，大多数情况下文件都需要进行持久化
IO一般分为网络IO和文件IO，文件IO一般指访问磁盘(硬盘)，网络IO指通过网卡把数据传过去收回来，一般IO指文件IO，访问速度比内存慢很多，遇到IO操作需要考虑是否频繁，是否影响性能

01. 文件IO常用方法

文件IO有以下方法：

其中最常用的方法有打开，读取，写入，关闭。文件只有在打开之后才可以进行其他操作，比如读、写(读写过程是可以循环多次的)；一系列文件操作之后别忘记关闭，大家可以先想一下为什么操作完要关闭，后文也会给大家进行解释。

打开操作

python中打开文件使用如下方法，返回文件流对象，打开失败会抛出OSError异常
open(file, mode=’r’, buffering=None, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True)
基本使用：
创建文件夹test，并以此为项目根目录使用pycharm打开，在test目录下创建文件hello.txt

# file对象，<class '_io.TextIOWrapper'>
f = open("hello.txt")
print(f)
# windows下输出
>>> <_io.TextIOWrapper name='hello.txt' mode='r' encoding='cp936'>
# linux下输出
>>> <_io.TextIOWrapper name='hello.txt' mode='r' encoding='UTF-8'>
content = f.read()
print(type(content), content)
>>> <class 'str'> This is hello.txt
f.close()

在不指定编码的情况下，open函数会采用当前系统的默认编码。大多数开发默认编码为UTF-8，对于windows，为了存储时编码节约，默认编码为GBK，即cp936。

open方法常用参数

1. file

指打开或者要创建的文件名。如果不指定路径，则默认当前路径。

1. mode

以什么模式打开文件，用来限定文件对象的操作及文本访问，比如只读，只写等。有以下模式：

文件操作r, w, a, x,

# r模式
f = open("new.txt")
# f = open("hello.txt")
f = open("hello.txt", "r")
content = f.read()
print(content)
>>> This is hello.txt
f.write("QQQ")
f.close()
>>> 会出现什么结果？
# w模式
# 打开已有文件并写入
f = open("hello.txt", "w")
f.read()
f.close()
>>> 会出现什么结果？
f = open("hello.txt", "w")
f.write("write success!")
f.close()
>>> 查看一下hello.txt文件会有什么结果？
# 创建新文件hello1.txt
f = open("hello1.txt", "w")
f.write("This is hello1.txt")
f.close()
>>> 查看一下当前目录，是否多出一个新文件？文件内容是什么？

小结：
open方法默认只读模式r打开已存在文件
r模式下：
只读模式打开文件，使用write方法会抛异常，io.UnsupportedOperation
如果文件路径错误，会抛异常FileNotFoundError
w模式下：
只写模式打开文件，如果使用read方法会抛异常，io.UnsupportedOperation
打开已有文件，会清空文件内容
如果文件不存在，则会新建文件

# 打开已有文件
f = open("hello.txt", "x")
>>> 会出现什么现象？
f = open("hello2.txt", "x")
f.write("This is hello2.txt")
f.read() 
>>> 会出现什么现象？
f = open("hello2.txt", "x")
f.write("This is hello2.txt")
f.close()
>>> 查看当前目录是否有新文件产生，如果有，看下内容

小结：
x模式下：
文件存在，会抛FileExistsError异常
文件不存在则创建新文件，只写模式，不可读取，读取则io.UnsupportedOperation异常

# a模式，打开已有文件
f = open("hello.txt", "a")
print(f.read())
>>> 会有什么现象？
f = open("hello.txt", "a")
f.write("append success")
f.close()
>>> 查看已有文件内容，发现了什么？
f = open("hello3.txt", "a")
f.write("This is hello3.txt with mode 'a' opening")
f.close()
>>> 查看当前目录有什么变化，查看文件内容

小结：
a模式下
只写打开，文件已存在，则追加写入
文件不存在，则新建文件并追加写入
文本模式t与二进制模式b
文本模式t，字符流，将文件按照指定字符编码，按照字符进行操作。open默认mode是rt，
二进制模式b，字节流，将文件按照字节打开，按照bytes类型进行操作，与字符编码无关。

# 二进制只读
f = open("hello.txt", "rb")
content = f.read()
print(type(content))
print(content)
f.close()
# 二进制只读
f = open("hello.txt", "wb")
f.write("This is mode 'wb' test")
>>> 会出现什么情况？
f = open("hello.txt", "wb")
# encode()默认utf-8编码
res = f.write("This is mode 'wb' test".encode())
print(res) # 字节数
f.close()

+模式

f = open("hello.txt", "rw")
>>> 会出现什么？
f = open("hello.txt", "r+")
# 与文件原先的内容作比较
print("1-------", f.read())
>>> 显示什么内容？
f.write("mode 'r+' test")
print("2-------", f.read())
f.close()
>>> 会出现什么现象？
f = open("hello.txt", "r+", encoding="utf-8")
f.write("mode 'r+' test".)
print(f.read())
>>> 显示什么？想一想为什么？
f.close()
f = open("hello.txt", "w+")
print(f.read())
>>> 显示什么？为什么？
f.close()
f = open("hello.txt", "a+")
f.write("a+ test")
print(f.read())
>>> 显示什么？为什么？
f.close()
f = open("hello4.txt", "x+")
f.write("x+ test")
print(f.read())
>>> 显示什么？为什么？
f.close()

小结：
+模式：
为r, w, a, x提供确实的读写功能，但获取文件对象时，仍按照原有的模式特征
+模式不能单独使用
文件指针：
既然+模式是为其他基础功能的一次增强，但是实际使用的时候，所增强的功能虽然没有报错，但也好像没有生效，这是为什么呢？此时不得不提的一个就是文件指针。文件指针，指当前字节位置。
tell()显示当前指针位置
r模式下，指针起始位置为0，
a模式下，指针起始位置为末尾EOF(End Of File)，
seek(offset[, whence])，移动文件指针位置。其中offset为偏移字节量，whence指从哪里开始。
文本模式下：
whence 0 为默认值，表示从头开始，offset只能正整数
whence 1 ，表示从当前位置开始，offset只能为0
whence 2 ，表示从EOF开始，offset只能为0

f = open("tell_test.txt", "w+", encoding="utf-8")
f.write("这是tell的测试")
print("1----------", f.tell())
print("2----------", f.read())
print("3----------", f.tell())
>>> 会有输出吗？输出是什么？
f.seek(0)
print("4----------", f.tell())
print("5----------", f.read())
>>> 会有输出吗？输出是什么？
print("6----------", f.tell())
f.seek(1)
print("7----------", f.read(1))
>>> 与想象中的输出一致吗？
f.close()

小结：
文本模式支持从头开始向后偏移方式，
whence为1表示，从当前位置开始偏移，但只支持偏移为0，
whence为2表示从EOF开始偏移，只支持偏移0，
seek是按照字节偏移的，
read在文本模式下按照字符读取
二进制模式下：
whence 0 为默认值，表示从头开始，offset只能正整数
whence 1 ，表示从当前位置开始，offset可正可负
whence 2 ，表示从EOF开始，offset可正可负

f = open("tell_test.txt", "rb+")
print("1----------", f.tell())
print("2----------", f.read())
print("3----------", f.tell())
f.write(b"qwer")
f.seek(0)
f.seek(1, 1)  # 从当前指针开始，向后偏移1
print("4----------", f.read())
f.seek(-1, 1)  # 从当前指针开始，向前偏移1
print("5----------", f.read())
f.seek(1, 2)
f.seek(0)
f.seek(-1, 2)
print("6----------", f.read())
f.seek(0)
f.seek(100, 1)
f.seek(0)
f.seek(-100, 2)
f.close()
>>> 输出结果与预期是否一致？

小结：
二进制模式支持任意起点位置的偏移，头尾中间均可
正向seek可以超界，反向seek不可超界，会抛异常。
注：文本文件一般指使用文本直接打开的，显示的就是字符，比如txt文件；word文件也可以称作文本文件，但因为word文件有自己的格式，只能用特殊软件打开，直接用文本文件打开显示一堆乱码，这种本质上来讲是二进制文件；还有视频音频这些，使用文本打开之后，无法用文本来理解，也是二进制文件。所以只提供了两种文件模式

1. buffering

一般IO设备都有缓冲区，可能还不止一个，在写入的时候，先写入缓冲区，在达到一定条件的时候再写入磁盘，因为磁盘写入太慢了，所以会采用在特定条件满足时一批一批地写入，一般缓冲区都在内存中，所以操作会很快，这个缓冲区是操作系统安排的，读取的时候，先读取缓冲区
buffer更像是队列Q，攒一批达到条件之后放行，与cache的目的是反复查询，一般来讲是一个先进先出的队列
cache里面都是key-value数据映射关系，一般放置需要反复查询的东西

1. encoding

在文本模式下 最好不要使用seek中间某个位置，因为seek是按字节来的，有可能将中文拆出一部分从而报错UnicodeDecodeError，一个中文三个(utf-8)或者两个字节(GBK)
文本及bytes模式，seek时左边界不能超，右边界超的时候会在中间补ascii码0
文件指针大多数情况下用在二进制模式