python常用模块（JSON与pickle、Os模块）

一、Open函数使用

        在python中，open() 函数用于打开文件，并返回一个文件对象，同时支持读取和写入文件。

基本用法：

file = open(file_path, mode='r', encoding=None, newline=None)

其中file_path表示的是文件的路径，可以是相对路径或绝对路径。mode表示的是用什么模式打开文件，encoding是使用什么方式进行解读，newline是指定换行符的处理方式，默认值是None，表示使用系统默认的换行符处理。

（1）、mode（文件的打开模式）

        参数 mode 是用来指定文件打开模式的一个字符串参数。该参数决定了文件的操作方式，包括读取、写入、追加等操作。

• 读取模式 ("r"):

  • 默认模式，用于读取文件内容。
  • 如果文件不存在，会引发 FileNotFoundError 错误。

  • f = open("./44.函数的参数.py", mode="r", encoding="utf8")
    # 能否读取
    r = f.readable()
    # 读取整个文件，并以字符串的形式返回
    r = f.read()
    # 读取一行，并返回字符串
    r = f.readline()
    # 逐行读取，并逐一放入列表中
    r = f.readlines()

• 写入模式 ("w"):

  • 打开文件进行写入操作。
  • 如果文件已存在，则会清空文件中的内容，从头开始写入。
  • 如果文件不存在，则会创建一个新文件进行写入。

  • f = open("./44.函数的参数.py", mode="w", encoding="utf8")
    # 能否写入
    w = f.writeable()
    # 将原文件中的内容覆盖，再写入"hello world"
    w = f.write("hello world")
    

• 追加模式 ("a"):

  • 打开文件进行追加操作，即在文件末尾添加新内容。
  • 如果文件不存在，则会创建一个新文件进行写入。

  • with open('file.txt', 'a') as file:file.write('\nAdding more content...')# 在file.txt内容的后面进行添加内容\nAdding more content...

• 二进制模式 ("b"):

  • 以二进制模式打开文件，用于处理非文本文件，如图片、视频等。
  • 可以与读取、写入、追加模式一起使用，例如 'rb'、'wb'、'ab'。

• 文本模式 ("t" 或省略不写):

  • 默认以文本模式打开文件，用于处理文本文件。
  • 可以与读取、写入、追加模式一起使用，例如 'rt'、'wt'、'at'。

• 读写模式 ("r+"):

  • 打开文件进行读取和写入操作，文件指针位于文件开头。
  • 文件必须存在，否则会抛出 FileNotFoundError。

• 写读模式 ("w+"):

  • 打开文件进行读取和写入操作。
  • 如果文件已存在，则清空文件内容，并从头开始写入；如果文件不存在，则创建新文件。
  • 文件指针位于文件开头。

• 追加读取模式 ("a+"):

  • 打开文件进行读取和追加操作。
  • 文件指针位于文件末尾。

（2）、encoding 

        encoding指定文件的编码方式，默认为None，表示使用系统默认的编码方式。

        encoding包括：UTF-8 ('utf-8')，ASCII ('ascii')，UTF-16 ('utf-16')，GBK ('gbk')。

二、JSON与pickle

（1）、JSON

        在Python中，可以使用json模块来处理JSON数据。json模块提供了一些函数来进行JSON数据的编码和解码。注：json能被所有的编程语言读取。

下面是一些常用的json函数：

• json.loads()：将JSON字符串解码为Python对象。
• json.dumps()：将Python对象编码为JSON字符串。
• json.load()：从文件中读取JSON数据并解码为Python对象。
• json.dump()：将Python对象编码为JSON格式并写入文件。

使用示例：

import json# JSON字符串解码为Python对象
json_str = '{"name": "John", "age": 30, "city": "New York"}'
data = json.loads(json_str)
print(data['name'])  # 输出: John# Python对象编码为JSON字符串
data = {'name': 'John','age': 30,'city': 'New York'
}
json_str = json.dumps(data)
print(json_str)  # 输出: {"name": "John", "age": 30, "city": "New York"}# 从文件中读取JSON数据并解码为Python对象
with open('data.json') as json_file:data = json.load(json_file)print(data['name'])  # 输出: John# 将Python对象编码为JSON格式并写入文件
data = {'name': 'John','age': 30,'city': 'New York'
}
with open('data.json', 'w') as json_file:json.dump(data, json_file)

注意：在使用json函数时，需要将输入的字符串或文件内容符合JSON数据的格式。

（2）、pickle

        pickle模块是Python中用于对象序列化和反序列化的模块。它可以将Python对象转换成字节流，以及将字节流转换回Python对象。

        使用pickle模块，可以方便地将复杂的数据结构（如列表、字典、类等）进行序列化，并保存到文件或网络中。同时，也可以通过反序列化，将保存的数据重新转化成Python对象。

        注：pickle只能被python语言识别。

以下是pickle模块的常用函数：

• pickle.dumps(obj): 将对象obj序列化成字节流。
• pickle.loads(bytes)：将字节流bytes反序列化成Python对象。
• pickle.dump(obj, file)：将对象obj序列化后写入文件file。
• pickle.load(file)：从文件file中读取序列化后的对象并进行反序列化。

import pickle# 创建一个字典对象
data = {'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'New York'}# 将对象序列化为字节流
bytes_data = pickle.dumps(data)# 将字节流反序列化为对象
obj = pickle.loads(bytes_data)print(obj)  # 输出: {'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'New York'}

三、Os模块

        在 python 中，os 模块提供了与操作系统交互的功能。它允许您执行文件和目录操作，处理进程和环境变量，以及执行其他与操作系统相关的任务。os模块跟win系统中cmd的操作命令大致一样。

import os# 列出目录内容
dir_contents = os.listdir('/path/to/directory')
print("Directory contents:", dir_contents)# 创建目录
os.mkdir('/path/to/new/directory')# 删除目录
os.rmdir('/path/to/directory')# 判断文件或目录是否存在
exists = os.path.exists('/path/to/file_or_directory')

1. os.path.isfile(path)：检查指定路径是否为一个文件。

2. os.path.isdir(path)：检查指定路径是否为一个目录。

3. os.path.join(path1, path2)：将两个路径组合成一个新的路径。

4. os.path.basename(path)：返回指定路径的文件名。

5. os.path.dirname(path)：返回指定路径的目录名。