8.1文件概述（课件）-《程序设计基础（Python）》同步教学（人民邮电版）

第8章 文件和数据格式化 1 学习目标/Target 了解文件相关概念，能够说出文件标识与文件类型 掌握文件的基本操作，能够熟练完成文件的基本操作 熟悉文件迭代，能够归纳文件迭代具有哪些特点 2 学习目标/Target 了解数据的分类，能够区分一维数据、二维数据和多维数据的特点 熟悉数据的存储与读写方式，能够存储与读写一维数据和二维数据 熟悉多维数据的格式，能够归纳JSON和XML格式数据的特点 3 章节概述/ Summary 文件是一种广泛使用的数据载体，它可以存储各种类型的数据，如文本、图片、程序、音频等。通常，这些数据都存储在外部介质（如硬盘）中。为了更好地管理和规范这些数据，我们需要对其进行格式化处理，以便将其存储为可读取的文件。本章将对Python中的文件及数据格式化进行讲解。 4 目录/Contents 01 文件概述 文件的基本操作 文件迭代 02 03 实例：用户登录 04 数据维度与数据格式化 05 5 文件概述 8.1 6 8.1 文件概述 1. 文件标识 文件是存储在外部介质上的数据集合。为了方便用户对文件的管理和引用，需要为每个文件确定一个唯一的文件标识。一个文件的标识包含三个部分，分别为文件路径、文件名主干、文件扩展名。在Windows操作系统中，一个文件的完整标识如图所示。 8.1 文件概述 按照数据的编码方式，计算机中的文件分为文本文件和二进制文件，其中文本文件以文本形式的编码方式存储数据，常见的编码方式包括ASCII码、Unicode码、UTF-8等。 文本文件以“行”为基本结构组织和存储数据；二进制文件以二进制形式编码方式存储数据，人类无法直接理解其中存储的信息，只能通过相应的软件打开文件，以直观地展示信息。常见的二进制文件包括可执行程序、图像、声音、视频等。 计算机在物理层面上只能以二进制形式存储和处理数据，所以文本文件与二进制文件的区别不在于物理上的存储方式，而是逻辑上数据的组织方式。 2. 文件类型 8.1 文件概述 以ASCII编码的文本文件为例，该文件中一个字符对应一个ASCII码，占用一个字节的存储单元。如果要在文本文件中存储整型数据112185，需要将整型数据的每个字符转换成对应的ASCII码，并逐一以二进制形式存储到文件中，存放形式如图所示。 2. 文件类型 8.1 文件概述 若使用二进制文件存储整数112185，该数据会被转换为二进制形式11011011000111001存放在文件中，存放的形式如图所示。 2. 文件类型 8.1 文件概述 Python的sys模块中定义了3个标准文件，分别为stdin、stdout和stderr，依次表示标准输入文件、标准输出文件、标准错误文件。 例如，以标准输出文件stdout为例，演示如何向标注输出文件写入数据，示例如下： import sys file = sys.stdout file.write(“hello”) # 向标准输出文件写入hello 3. 标准文件 多学一招：计算机中的“流” 在计算机中，“流”是一个抽象概念，用来表示数据在不同的输入/输出等设备（键盘、内存、显示器等）之间的传递过程。 在一段程序中调用input()函数时，输入的数据会被传递到抽象的输入流，我们可以使用sys.stdin访问这个输入流；当调用print()函数时，输出的数据会被传递到抽象的输出流，可以使用sys.stdout访问这个输出流。 抽象的输入流和输出流 多学一招：计算机中的“流” 根据数据形式，输入输出流可以被细分为文本流（字符流）和二进制流。文本流和二进制流之间的主要差异是：文本流中输入输出的数据是字符或字符串，可以被修改；二进制流中输入输出的是一系列字节，不能以任何方式修改。 $$