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Python3 輸入和輸出
在前面幾個章節(jié)中，我們其實已經(jīng)接觸了 Python 的輸入輸出的功能。本章節(jié)我們將具體介紹 Python 的輸入輸出。
輸出格式美化
Python兩種輸出值的方式: 表達(dá)式語句和 print() 函數(shù)。
第三種方式是使用文件對象的 write() 方法，標(biāo)準(zhǔn)輸出文件可以用 sys.stdout 引用。
如果你希望輸出的形式更加多樣，可以使用 str.format() 函數(shù)來格式化輸出值。
如果你希望將輸出的值轉(zhuǎn)成字符串，可以使用 repr() 或 str() 函數(shù)來實現(xiàn)。
- str()： 函數(shù)返回一個用戶易讀的表達(dá)形式。
- repr()： 產(chǎn)生一個解釋器易讀的表達(dá)形式。
例如
>>> s
=
'Hello, Runoob'
>>>
str
(s
)
'Hello, Runoob'
>>>
repr
(s
)
"'Hello, Runoob'"
>>>
str
(
1/
7
)
'0.14285714285714285'
>>> x
=
10 *
3.25
>>> y
=
200 *
200
>>> s
=
'x 的值為： ' +
repr
(x
) +
', y 的值為：' +
repr
(y
) +
'...'
>>>
print
(s
)
x 的值為：
32.5
, y 的值為：
40000...
>>>
# repr() 函數(shù)可以轉(zhuǎn)義字符串中的特殊字符
...
hello
=
'hello, runoob\n'
>>> hellos
=
repr
(hello
)
>>>
print
(hellos
)
'hello, runoob\n'
>>>
# repr() 的參數(shù)可以是 Python 的任何對象
...
repr
(
(x
, y
,
(
'Google'
,
'Runoob'
)
)
)
"(32.5, 40000, ('Google', 'Runoob'))"
這里有兩種方式輸出一個平方與立方的表:
>>>
for x
in
range
(
1
,
11
):
...
print
(
repr
(x
).
rjust
(
2
)
,
repr
(x*x
).
rjust
(
3
)
, end
=
' '
)
...
# 注意前一行 'end' 的使用
...
print
(
repr
(x*x*x
).
rjust
(
4
)
)
...
1
1
1
2
4
8
3
9
27
4
16
64
5
25
125
6
36
216
7
49
343
8
64
512
9
81
729
10
100
1000
>>>
for x
in
range
(
1
,
11
):
...
print
(
'{0:2d} {1:3d} {2:4d}'.
format
(x
, x*x
, x*x*x
)
)
...
1
1
1
2
4
8
3
9
27
4
16
64
5
25
125
6
36
216
7
49
343
8
64
512
9
81
729
10
100
1000
注意：在第一個例子中, 每列間的空格由 print() 添加。
這個例子展示了字符串對象的 rjust() 方法, 它可以將字符串靠右, 并在左邊填充空格。
還有類似的方法, 如 ljust() 和 center()。 這些方法并不會寫任何東西, 它們僅僅返回新的字符串。
另一個方法 zfill(), 它會在數(shù)字的左邊填充 0，如下所示：
>>>
'12'.
zfill
(
5
)
'00012'
>>>
'-3.14'.
zfill
(
7
)
'-003.14'
>>>
'3.14159265359'.
zfill
(
5
)
'3.14159265359'
str.format() 的基本使用如下:
>>>
print
(
'{}網(wǎng)址： "{}!"'.
format
(
'菜鳥教程'
,
'www.runoob.com'
)
)
菜鳥教程網(wǎng)址：
"www.runoob.com!"
括號及其里面的字符 (稱作格式化字段) 將會被 format() 中的參數(shù)替換。
在括號中的數(shù)字用于指向傳入對象在 format() 中的位置，如下所示：
>>>
print
(
'{0} 和 {1}'.
format
(
'Google'
,
'Runoob'
)
)
Google 和 Runoob
>>>
print
(
'{1} 和 {0}'.
format
(
'Google'
,
'Runoob'
)
)
Runoob 和 Google
如果在 format() 中使用了關(guān)鍵字參數(shù), 那么它們的值會指向使用該名字的參數(shù)。
>>>
print
(
'{name}網(wǎng)址： {site}'.
format
(name
=
'菜鳥教程'
,
site
=
'www.runoob.com'
)
)
菜鳥教程網(wǎng)址： www.
runoob.
com
位置及關(guān)鍵字參數(shù)可以任意的結(jié)合:
>>>
print
(
'站點列表 {0}, {1}, 和 {other}。'.
format
(
'Google'
,
'Runoob'
, other
=
'Taobao'
)
)
站點列表 Google
, Runoob
, 和 Taobao。
!a (使用 ascii()), !s (使用 str()) 和 !r (使用 repr()) 可以用于在格式化某個值之前對其進行轉(zhuǎn)化:
>>>
import
math
>>>
print
(
'常量 PI 的值近似為： {}。'.
format
(
math.
pi
)
)
常量 PI 的值近似為：
3.141592653589793。
>>>
print
(
'常量 PI 的值近似為： {!r}。'.
format
(
math.
pi
)
)
常量 PI 的值近似為：
3.141592653589793。
可選項 : 和格式標(biāo)識符可以跟著字段名。 這就允許對值進行更好的格式化。 下面的例子將 Pi 保留到小數(shù)點后三位：
>>>
import
math
>>>
print
(
'常量 PI 的值近似為 {0:.3f}。'.
format
(
math.
pi
)
)
常量 PI 的值近似為
3.142。
在 : 后傳入一個整數(shù), 可以保證該域至少有這么多的寬度。 用于美化表格時很有用。
>>> table
=
{
'Google':
1
,
'Runoob':
2
,
'Taobao':
3
}
>>>
for name
, number
in table.
items
(
):
...
print
(
'{0:10} ==> {1:10d}'.
format
(name
, number
)
)
...
Google
==>
1
Runoob
==>
2
Taobao
==>
3
如果你有一個很長的格式化字符串, 而你不想將它們分開, 那么在格式化時通過變量名而非位置會是很好的事情。
最簡單的就是傳入一個字典, 然后使用方括號 [] 來訪問鍵值 :
>>> table
=
{
'Google':
1
,
'Runoob':
2
,
'Taobao':
3
}
>>>
print
(
'Runoob: {0[Runoob]:d}; Google: {0[Google]:d}; Taobao: {0[Taobao]:d}'.
format
(table
)
)
Runoob:
2
; Google:
1
; Taobao:
3
也可以通過在 table 變量前使用 ** 來實現(xiàn)相同的功能：
>>> table
=
{
'Google':
1
,
'Runoob':
2
,
'Taobao':
3
}
>>>
print
(
'Runoob: {Runoob:d}; Google: {Google:d}; Taobao: {Taobao:d}'.
format
(**table
)
)
Runoob:
2
; Google:
1
; Taobao:
3
舊式字符串格式化
% 操作符也可以實現(xiàn)字符串格式化。 它將左邊的參數(shù)作為類似 sprintf() 式的格式化字符串, 而將右邊的代入, 然后返回格式化后的字符串. 例如:
>>>
import
math
>>>
print
(
'常量 PI 的值近似為：%5.3f。' %
math.
pi
)
常量 PI 的值近似為：
3.142。
因為 str.format() 是比較新的函數(shù)， 大多數(shù)的 Python 代碼仍然使用 % 操作符。但是因為這種舊式的格式化最終會從該語言中移除, 應(yīng)該更多的使用 str.format().
讀取鍵盤輸入
Python 提供了 從標(biāo)準(zhǔn)輸入讀入一行文本，默認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)輸入是鍵盤。
實例
#!/usr/bin/python3
str
=
input
(
"請輸入："
)
;
print
(
"你輸入的內(nèi)容是: "
,
str
)
這會產(chǎn)生如下的對應(yīng)著輸入的結(jié)果：
請輸入：菜鳥教程 你輸入的內(nèi)容是: 菜鳥教程
讀和寫文件
open() 將會返回一個 file 對象，基本語法格式如下:
open(filename, mode)
- filename：包含了你要訪問的文件名稱的字符串值。
- mode：決定了打開文件的模式：只讀，寫入，追加等。所有可取值見如下的完全列表。這個參數(shù)是非強制的，默認(rèn)文件訪問模式為只讀(r)。
不同模式打開文件的完全列表：
| 模式 | 描述 |
|---|---|
| r | 以只讀方式打開文件。文件的指針將會放在文件的開頭。這是默認(rèn)模式。 |
| rb | 以二進制格式打開一個文件用于只讀。文件指針將會放在文件的開頭。 |
| r+ | 打開一個文件用于讀寫。文件指針將會放在文件的開頭。 |
| rb+ | 以二進制格式打開一個文件用于讀寫。文件指針將會放在文件的開頭。 |
| w | 打開一個文件只用于寫入。如果該文件已存在則打開文件，并從開頭開始編輯，即原有內(nèi)容會被刪除。如果該文件不存在，創(chuàng)建新文件。 |
| wb | 以二進制格式打開一個文件只用于寫入。如果該文件已存在則打開文件，并從開頭開始編輯，即原有內(nèi)容會被刪除。如果該文件不存在，創(chuàng)建新文件。 |
| w+ | 打開一個文件用于讀寫。如果該文件已存在則打開文件，并從開頭開始編輯，即原有內(nèi)容會被刪除。如果該文件不存在，創(chuàng)建新文件。 |
| wb+ | 以二進制格式打開一個文件用于讀寫。如果該文件已存在則打開文件，并從開頭開始編輯，即原有內(nèi)容會被刪除。如果該文件不存在，創(chuàng)建新文件。 |
| a | 打開一個文件用于追加。如果該文件已存在，文件指針將會放在文件的結(jié)尾。也就是說，新的內(nèi)容將會被寫入到已有內(nèi)容之后。如果該文件不存在，創(chuàng)建新文件進行寫入。 |
| ab | 以二進制格式打開一個文件用于追加。如果該文件已存在，文件指針將會放在文件的結(jié)尾。也就是說，新的內(nèi)容將會被寫入到已有內(nèi)容之后。如果該文件不存在，創(chuàng)建新文件進行寫入。 |
| a+ | 打開一個文件用于讀寫。如果該文件已存在，文件指針將會放在文件的結(jié)尾。文件打開時會是追加模式。如果該文件不存在，創(chuàng)建新文件用于讀寫。 |
| ab+ | 以二進制格式打開一個文件用于追加。如果該文件已存在，文件指針將會放在文件的結(jié)尾。如果該文件不存在，創(chuàng)建新文件用于讀寫。 |
下圖很好的總結(jié)了這幾種模式：
| 模式 | r | r+ | w | w+ | a | a+ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 讀 | + | + | + | + | ||
| 寫 | + | + | + | + | + | |
| 創(chuàng)建 | + | + | + | + | ||
| 覆蓋 | + | + | ||||
| 指針在開始 | + | + | + | + | ||
| 指針在結(jié)尾 | + | + |
以下實例將字符串寫入到文件 foo.txt 中：
實例
#!/usr/bin/python3
# 打開一個文件
f
=
open
(
"/tmp/foo.txt"
,
"w"
)
f.
write
(
"Python 是一個非常好的語言。\n是的，的確非常好!!\n"
)
# 關(guān)閉打開的文件
f.
close
(
)
- 第一個參數(shù)為要打開的文件名。
- 第二個參數(shù)描述文件如何使用的字符。 mode 可以是 'r' 如果文件只讀, 'w' 只用于寫 (如果存在同名文件則將被刪除), 和 'a' 用于追加文件內(nèi)容; 所寫的任何數(shù)據(jù)都會被自動增加到末尾. 'r+' 同時用于讀寫。 mode 參數(shù)是可選的; 'r' 將是默認(rèn)值。
此時打開文件 foo.txt,顯示如下：
$ cat /tmp/foo.txt Python 是一個非常好的語言。 是的，的確非常好!!
文件對象的方法
本節(jié)中剩下的例子假設(shè)已經(jīng)創(chuàng)建了一個稱為 f 的文件對象。
f.read()
為了讀取一個文件的內(nèi)容，調(diào)用 f.read(size), 這將讀取一定數(shù)目的數(shù)據(jù), 然后作為字符串或字節(jié)對象返回。
size 是一個可選的數(shù)字類型的參數(shù)。 當(dāng) size 被忽略了或者為負(fù), 那么該文件的所有內(nèi)容都將被讀取并且返回。
以下實例假定文件 foo.txt 已存在（上面實例中已創(chuàng)建）：
實例
#!/usr/bin/python3
# 打開一個文件
f
=
open
(
"/tmp/foo.txt"
,
"r"
)
str
= f.
read
(
)
print
(
str
)
# 關(guān)閉打開的文件
f.
close
(
)
執(zhí)行以上程序，輸出結(jié)果為：
Python 是一個非常好的語言。 是的，的確非常好!!
f.readline()
f.readline() 會從文件中讀取單獨的一行。換行符為 '\n'。f.readline() 如果返回一個空字符串, 說明已經(jīng)已經(jīng)讀取到最后一行。
實例
#!/usr/bin/python3
# 打開一個文件
f
=
open
(
"/tmp/foo.txt"
,
"r"
)
str
= f.
readline
(
)
print
(
str
)
# 關(guān)閉打開的文件
f.
close
(
)
執(zhí)行以上程序，輸出結(jié)果為：
Python 是一個非常好的語言。
f.readlines()
f.readlines() 將返回該文件中包含的所有行。
如果設(shè)置可選參數(shù) sizehint, 則讀取指定長度的字節(jié), 并且將這些字節(jié)按行分割。
實例
#!/usr/bin/python3
# 打開一個文件
f
=
open
(
"/tmp/foo.txt"
,
"r"
)
str
= f.
readlines
(
)
print
(
str
)
# 關(guān)閉打開的文件
f.
close
(
)
執(zhí)行以上程序，輸出結(jié)果為：
['Python 是一個非常好的語言。\n', '是的，的確非常好!!\n']
另一種方式是迭代一個文件對象然后讀取每行:
實例
#!/usr/bin/python3
# 打開一個文件
f
=
open
(
"/tmp/foo.txt"
,
"r"
)
for line
in f:
print
(line
, end
=
''
)
# 關(guān)閉打開的文件
f.
close
(
)
執(zhí)行以上程序，輸出結(jié)果為：
Python 是一個非常好的語言。 是的，的確非常好!!
這個方法很簡單, 但是并沒有提供一個很好的控制。 因為兩者的處理機制不同, 最好不要混用。
f.write()
f.write(string) 將 string 寫入到文件中, 然后返回寫入的字符數(shù)。
實例
#!/usr/bin/python3
# 打開一個文件
f
=
open
(
"/tmp/foo.txt"
,
"w"
)
num
= f.
write
(
"Python 是一個非常好的語言。\n是的，的確非常好!!\n"
)
print
(num
)
# 關(guān)閉打開的文件
f.
close
(
)
執(zhí)行以上程序，輸出結(jié)果為：
29
如果要寫入一些不是字符串的東西, 那么將需要先進行轉(zhuǎn)換:
實例
#!/usr/bin/python3
# 打開一個文件
f
=
open
(
"/tmp/foo1.txt"
,
"w"
)
value
=
(
'www.runoob.com'
,
14
)
s
=
str
(value
)
f.
write
(s
)
# 關(guān)閉打開的文件
f.
close
(
)
執(zhí)行以上程序，打開 foo1.txt 文件：
$ cat /tmp/foo1.txt
('www.runoob.com', 14)
f.tell()
f.tell() 返回文件對象當(dāng)前所處的位置, 它是從文件開頭開始算起的字節(jié)數(shù)。
f.seek()
如果要改變文件指針當(dāng)前的位置, 可以使用 f.seek(offset, from_what) 函數(shù)。
from_what 的值, 如果是 0 表示開頭, 如果是 1 表示當(dāng)前位置, 2 表示文件的結(jié)尾，例如：
- seek(x,0) ： 從起始位置即文件首行首字符開始移動 x 個字符
- seek(x,1) ： 表示從當(dāng)前位置往后移動x個字符
- seek(-x,2)：表示從文件的結(jié)尾往前移動x個字符
from_what 值為默認(rèn)為0，即文件開頭。下面給出一個完整的例子：
>>> f
=
open
(
'/tmp/foo.txt'
,
'rb+'
)
>>> f.
write
(b
'0123456789abcdef'
)
16
>>> f.
seek
(
5
)
# 移動到文件的第六個字節(jié)
5
>>> f.
read
(
1
)
b
'5'
>>> f.
seek
(-
3
,
2
)
# 移動到文件的倒數(shù)第三字節(jié)
13
>>> f.
read
(
1
)
b
'd'
f.close()
在文本文件中 (那些打開文件的模式下沒有 b 的), 只會相對于文件起始位置進行定位。
當(dāng)你處理完一個文件后, 調(diào)用 f.close() 來關(guān)閉文件并釋放系統(tǒng)的資源，如果嘗試再調(diào)用該文件，則會拋出異常。
>>> f.
close
(
)
>>> f.
read
(
)
Traceback
(most recent call last
):
File
"
, line
1
,
in ?
ValueError: I/O operation on closed
file
當(dāng)處理一個文件對象時, 使用 with 關(guān)鍵字是非常好的方式。在結(jié)束后, 它會幫你正確的關(guān)閉文件。 而且寫起來也比 try - finally 語句塊要簡短:
>>>
with
open
(
'/tmp/foo.txt'
,
'r'
)
as f:
...
read_data
= f.
read
(
)
>>> f.
closed
True
文件對象還有其他方法, 如 isatty() 和 trucate(), 但這些通常比較少用。
pickle 模塊
python的pickle模塊實現(xiàn)了基本的數(shù)據(jù)序列和反序列化。
通過pickle模塊的序列化操作我們能夠?qū)⒊绦蛑羞\行的對象信息保存到文件中去，永久存儲。
通過pickle模塊的反序列化操作，我們能夠從文件中創(chuàng)建上一次程序保存的對象。
基本接口：
pickle.dump(obj, file, [,protocol])
有了 pickle 這個對象, 就能對 file 以讀取的形式打開:
x = pickle.load(file)
注解：從 file 中讀取一個字符串，并將它重構(gòu)為原來的python對象。
file: 類文件對象，有read()和readline()接口。
實例 1
#!/usr/bin/python3
import
pickle
# 使用pickle模塊將數(shù)據(jù)對象保存到文件
data1
=
{
'a':
[
1
,
2.0
,
3
,
4+6j
]
,
'b':
(
'string'
, u
'Unicode string'
)
,
'c':
None
}
selfref_list
=
[
1
,
2
,
3
]
selfref_list.
append
(selfref_list
)
output
=
open
(
'data.pkl'
,
'wb'
)
# Pickle dictionary using protocol 0.
pickle.
dump
(data1
, output
)
# Pickle the list using the highest protocol available.
pickle.
dump
(selfref_list
, output
, -
1
)
output.
close
(
)
實例 2
#!/usr/bin/python3
import
pprint
,
pickle
#使用pickle模塊從文件中重構(gòu)python對象
pkl_file
=
open
(
'data.pkl'
,
'rb'
)
data1
=
pickle.
load
(pkl_file
)
pprint.
pprint
(data1
)
data2
=
pickle.
load
(pkl_file
)
pprint.
pprint
(data2
)
pkl_file.
close
(
)
當(dāng)前題目：Python3輸入和輸出
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