Python学习—open函数，json与pickle知识点，Os模块详解

目录

1. Open函数

2.json与pickle模块

json模块

1. json.dumps()

2. json.dump()

3. json.loads()

4. json.load()

pickle 模块

1. pickle.dumps()

2. pickle.dump()

3. pickle.loads()

4. pickle.load()

3.Os模块

1. Open函数

在Python中，open() 函数用于打开文件，并返回一个文件对象，可以用于读取或写入文件内容。open() 函数的基本语法如下：

open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)

参数说明：

• file: 必需，表示要打开的文件名（包括路径）。
• mode: 可选，表示文件的打开模式，默认为 'r'（只读模式）。常用的模式包括：
  • 'r': 只读模式（默认）。
  • 'w': 只写模式。如果文件存在则覆盖，不存在则创建。
  • 'x': 创建并写入一个新文件，如果文件已存在则失败。
  • 'a': 追加模式，将内容写入到文件末尾。
  • 'b': 二进制模式。
  • 't': 文本模式（默认）。
  • '+': 打开文件进行更新（读取和写入）。
• 其他参数如 buffering、encoding、errors 等通常是可选的，用于控制文件读写时的缓冲行为、文本编码、错误处理等。

示例：

# 打开一个文件进行读取
file = open('example.txt', 'r')
content = file.read()
print(content)
file.close()

# 打开一个文件进行写入
file = open('output.txt', 'w')
file.write('Hello, World!')
file.close()

在使用 open() 函数时，建议在操作文件完毕后调用 file.close() 来关闭文件对象，这样可以释放资源并确保写入的内容被正确保存。另外，也可以使用 with 语句来自动管理文件的打开和关闭：

with open('example.txt', 'r') as file:
    content = file.read()
    print(content)
# 文件会在离开 `with` 块后自动关闭

2.json与pickle模块

json模块

1. json.dumps()

json.dumps()函数用于将Python对象转换为JSON格式的字符串。其基本语法如下：

import json

# 将Python对象转换为JSON字符串
json_str = json.dumps(python_object)

其中，python_object可以是字典、列表、元组等基本的Python数据结构。

示例：

data = {'name': 'Alice', 'age': 30}
json_str = json.dumps(data)
print(json_str)  # 输出: {"name": "Alice", "age": 30}

2. json.dump()

json.dump()函数与json.dumps()类似，不同之处在于它将Python对象转换为JSON格式的字符串后，直接写入到文件对象中。其基本语法如下：

import json

# 将Python对象转换为JSON字符串，并写入文件
with open('data.json', 'w') as f:
    json.dump(python_object, f)

这个方法特别适合于将Python数据结构持久化到文件中。

3. json.loads()

json.loads()函数用于将JSON格式的字符串转换为Python对象。其基本语法如下：

import json

# 将JSON字符串转换为Python对象
python_obj = json.loads(json_string)

示例：

json_str = '{"name": "Alice", "age": 30}'
data = json.loads(json_str)
print(data)  # 输出: {'name': 'Alice', 'age': 30}

4. json.load()

json.load()函数与json.loads()类似，不同之处在于它从文件对象中读取JSON数据，并将其解析为Python对象。其基本语法如下：

import json

# 从文件中读取JSON数据，并解析为Python对象
with open('data.json', 'r') as f:
    data = json.load(f)

这个方法通常用于从文件中加载之前存储的JSON数据。

总结：
1.  json.dumps()：将Python对象转换为JSON格式的字符串。
2.  json.dump()：将Python对象转换为JSON格式的字符串，并写入文件。
3.  json.loads()：将JSON格式的字符串转换为Python对象。
4.  json.load()：从文件中读取JSON数据，并将其解析为Python对象。

pickle 模块

1. pickle.dumps()

pickle.dumps() 函数将 Python 对象序列化为一个字节对象，可以稍后写入文件或者通过网络传输。其基本语法如下：

import pickle

# 将Python对象序列化为字节对象
pickle_bytes = pickle.dumps(python_object)

示例：

data = {'name': 'Bob', 'age': 25}
pickle_bytes = pickle.dumps(data)

2. pickle.dump()

pickle.dump() 函数与 pickle.dumps() 类似，不同之处在于它直接将序列化后的字节数据写入文件对象中。其基本语法如下：

import pickle

# 将Python对象序列化为字节对象，并写入文件
with open('data.pkl', 'wb') as f:
    pickle.dump(python_object, f)

示例：

data = {'name': 'Bob', 'age': 25}
with open('data.pkl', 'wb') as f:
    pickle.dump(data, f)

3. pickle.loads()

pickle.loads() 函数从字节对象中反序列化出 Python 对象。其基本语法如下：

import pickle

# 从字节对象中反序列化出Python对象
python_obj = pickle.loads(pickle_bytes)

示例：

pickle_bytes = b'\x80\x04\x95\x1a\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00}\x94(\x8c\x04name\x94\x8c\x03Bob\x94\x8c\x03age\x94K\x19u.'
data = pickle.loads(pickle_bytes)
print(data)  # 输出: {'name': 'Bob', 'age': 25}

4. pickle.load()

pickle.load() 函数与 pickle.loads() 类似，不同之处在于它从文件对象中读取字节数据，并将其反序列化为 Python 对象。其基本语法如下：

import pickle

# 从文件中读取字节数据，并反序列化出Python对象
with open('data.pkl', 'rb') as f:
    data = pickle.load(f)

示例：

with open('data.pkl', 'rb') as f:
    data = pickle.load(f)
print(data)  # 输出: {'name': 'Bob', 'age': 25}

注意事项：
1.  pickle 模块生成的序列化数据是 Python 特定的，并不跨语言兼容，因此在不同的 Python 版本之间使用时要小心。
2.  对于简单的数据结构和与 Python 特定的应用场景，pickle 提供了更高效的数据序列化和反序列化方法。

3.Os模块

关于Os模块的各种方法，见代码：

import os


# 获取当前工作目录
current_dir = os.getcwd()
print("当前工作目录:", current_dir)


# 改变当前工作目录
os.chdir('/path/to/new/directory')
print("新的工作目录:", os.getcwd())


# 列出目录中的文件和子目录
files_and_dirs = os.listdir('/path/to/directory')
print("目录内容:", files_and_dirs)


# 创建目录（包括多级目录）
os.makedirs('/path/to/new/directory')


# 删除空目录
os.rmdir('/path/to/directory')


# 删除文件
os.remove('/path/to/file')


# 获取环境变量
env_var = os.getenv('ENV_VARIABLE_NAME')
print("环境变量:", env_var)


# 设置环境变量
os.environ['ENV_VARIABLE_NAME'] = 'value'


# 路径拼接
path = os.path.join('/path', 'to', 'directory')


# 获取文件名和目录名
filename = os.path.basename('/path/to/file.txt')
dirname = os.path.dirname('/path/to/file.txt')


# 检查路径是否为文件或目录
is_file = os.path.isfile('/path/to/file.txt')
is_dir = os.path.isdir('/path/to/directory')


# 重命名文件
os.rename('old_filename.txt', 'new_filename.txt')


# 检查路径是否存在
exists = os.path.exists('/path/to/something')

知识模块图：