### 6.4.1 文件的基本概念
外部存儲器上的數據是以文件形式進行組織的。一組相關數據存儲在一起便構成一個文件(file),每個文件被賦予一個文件名,程序通過文件名來訪問文件。文件名通常由主名 和擴展名構成,后者用來描述文件內容,如常見的.txt、.jpg、.doc 等等。當外存上存儲了大 量文件時,為便于管理,常將文件分組,構成一個個文件夾(或稱目錄);如果每個文件夾 中的文件還是很多,則可以繼續分組構成子文件夾(子目錄),最終形成一個樹形層次式目 錄結構。
目錄路徑
為了指定唯一的文件,必須提供詳細的路徑。事實上,一個完整的文件標識由磁盤驅動 器、目錄層次和文件名三部分構成。各部分之間用特定字符進行分隔,分隔字符在不同操作系統中可能是不同的,例如 Windows 使用“\”,而 Unix、Linux 使用“/”。在 Python 程序 中,路徑分隔字符既可以使用“\”,也可以使用“/”。例如,Python 安裝目錄中有個文件 misc.py,其路徑可以用字符串
```
"C:\Python27\Lib\compiler\misc.py"
```
來表示。
注意:我們在第 2 章討論字符串數據時說過,反斜杠字符“\”在 Python 中可作為轉義 符,用于表示特殊字符,如"\n"(換行字符)、"\t"(Tab 字符)和"\xc4"(編碼為十六進制 c4 的字符)等。文件路徑中如果在反斜杠后出現了 n、t、x 等字符,就可能被解釋成特殊字符, 從而導致錯誤。例如,試圖用語句
```
>>> f = open("C:\Python27\Lib\compiler\transformer.py")
```
打開文件 transformer.py 時,Python 會將字符串中的\t 解釋為 Tab 字符,從而報錯。避免這 種錯誤的簡單方法是使用正斜杠字符“/”或者使用兩個反斜杠“\\”表示單個反斜杠,即形 如
```
"C:/Python27/Lib/compiler/transformer.py" "C:\\Python27\\Lib\\compiler\\transformer.py"
```
如果文件和程序在同一個文件夾中,則程序中可以省略文件路徑,直接使用文件名來標識文件。
文件格式
文件中存儲的數據可以有不同的格式。最簡單的文件是文本文件,其中存儲的數據是無 格式的字符串,因此對文本文件的處理可以逐字符(字節)地進行。另一種文件格式是二進 制文件,其中存儲的數據是二進制串,這種二進制串當然不能按一個字節對應一個字符的方 式來解釋,例如存儲圖像、音頻信息的.jpg、.mp3 文件就是常見的二進制文件。至于.doc、.xls 和.ppt 等格式的文件各自具有獨特的文件結構,也可以歸入二進制文件類別,只能用專門的 程序來處理。
在信息管理應用中,大量信息的組織通常都采用“字段-記錄-文件”的層次格式。字 段是最基本的不可分割的數據項,如學號、姓名、年齡等;記錄是若干個相關字段結合在一 起形成的數據,例如將某個學生的基本信息組合起來就構成形如(5120309001,張三,18) 的記錄;大量同類型的記錄即構成了文件,例如全體學生記錄存儲在磁盤上即構成一個學生 數據文件。所有記錄按順序存儲,則文件格式可用圖 6.1 表示。

圖 6.1 字段-記錄-文件
本書只討論文本文件的處理。文本文件中存儲的字符主要是可打印字符,包括字母、數字、標點符號和空格等。但有一些控制字符也是常用的,例如“回車”、“換行”等字符,可 用來將文本內容組織成一行一行的形式。由于控制字符不是可打印字符,在程序中只好用轉 義符來來間接地表示,例如回車符表示為"\r",換行符表示為"\n"。
- 前言
- 第 1 章 計算與計算思維
- 1.1 什么是計算?
- 1.1.1 計算機與計算
- 1.1.2 計算機語言
- 1.1.3 算法
- 1.1.4 實現
- 1.2 什么是計算思維?
- 1.2.1 計算思維的基本原則
- 1.2.2 計算思維的具體例子
- 1.2.3 日常生活中的計算思維
- 1.2.4 計算思維對其他學科的影響
- 1.3 初識 Python
- 1.3.1 Python 簡介
- 1.3.2 第一個程序
- 1.3.3 程序的執行方式
- 1.3.4 Python 語言的基本成分
- 1.4 程序排錯
- 1.5 練習
- 第 2 章 用數據表示現實世界
- 2.1 數據和數據類型
- 2.1.1 數據是對現實的抽象
- 2.1.1 常量與變量
- 2.1.2 數據類型
- 2.1.3 Python 的動態類型*
- 2.2 數值類型
- 2.2.1 整數類型 int
- 2.2.2 長整數類型 long
- 2.2.3 浮點數類型 float
- 2.2.4 數學庫模塊 math
- 2.2.5 復數類型 complex*
- 2.3 字符串類型 str
- 2.3.1 字符串類型的字面值形式
- 2.3.2 字符串類型的操作
- 2.3.3 字符的機內表示
- 2.3.4 字符串類型與其他類型的轉換
- 2.3.5 字符串庫 string
- 2.4 布爾類型 bool
- 2.4.1 關系運算
- 2.4.2 邏輯運算
- 2.4.3 布爾代數運算定律*
- 2.4.4 Python 中真假的表示與計算*
- 2.5 列表和元組類型
- 2.5.1 列表類型 list
- 2.5.2 元組類型 tuple
- 2.6 數據的輸入和輸出
- 2.6.1 數據的輸入
- 2.6.2 數據的輸出
- 2.6.3 格式化輸出
- 2.7 編程案例:查找問題
- 2.8 練習
- 第 3 章 數據處理的流程控制
- 3.1 順序控制結構
- 3.2 分支控制結構
- 3.2.1 單分支結構
- 3.2.2 兩路分支結構
- 3.2.3 多路分支結構
- 3.3 異常處理
- 3.3.1 傳統的錯誤檢測方法
- 3.3.2 傳統錯誤檢測方法的缺點
- 3.3.3 異常處理機制
- 3.4 循環控制結構
- 3.4.1 for 循環
- 3.4.2 while 循環
- 3.4.3 循環的非正常中斷
- 3.4.4 嵌套循環
- 3.5 結構化程序設計
- 3.5.1 程序開發過程
- 3.5.2 結構化程序設計的基本內容
- 3.6 編程案例:如何求 n 個數據的最大值?
- 3.6.1 幾種解題策略
- 3.6.2 經驗總結
- 3.7 Python 布爾表達式用作控制結構*
- 3.8 練習
- 第 4 章 模塊化編程
- 4.1 模塊化編程基本概念
- 4.1.1 模塊化設計概述
- 4.1.2 模塊化編程
- 4.1.3 編程語言對模塊化編程的支持
- 4.2 Python 語言中的函數
- 4.2.1 用函數減少重復代碼 首先看一個簡單的用字符畫一棵樹的程序:
- 4.2.2 用函數改善程序結構
- 4.2.3 用函數增強程序的通用性
- 4.2.4 小結:函數的定義與調用
- 4.2.5 變量的作用域
- 4.2.6 函數的返回值
- 4.3 自頂向下設計
- 4.3.1 頂層設計
- 4.3.2 第二層設計
- 4.3.3 第三層設計
- 4.3.4 第四層設計
- 4.3.5 自底向上實現與單元測試
- 4.3.6 開發過程小結
- 4.4 Python 模塊*
- 4.4.1 模塊的創建和使用
- 4.4.2 Python 程序架構
- 4.4.3 標準庫模塊
- 4.4.4 模塊的有條件執行
- 4.5 練習
- 第 5 章 圖形編程
- 5.1 概述
- 5.1.1 計算可視化
- 5.1.2 圖形是復雜數據
- 5.1.3 用對象表示復雜數據
- 5.2 Tkinter 圖形編程
- 5.2.1 導入模塊及創建根窗口
- 5.2.2 創建畫布
- 5.2.3 在畫布上繪圖
- 5.2.4 圖形的事件處理
- 5.3 編程案例
- 5.3.1 統計圖表
- 5.3.2 計算機動畫
- 5.4 軟件的層次化設計:一個案例
- 5.4.1 層次化體系結構
- 5.4.2 案例:圖形庫 graphics
- 5.4.3 graphics 與面向對象
- 5.5 練習
- 第 6 章 大量數據的表示和處理
- 6.1 概述
- 6.2 有序的數據集合體
- 6.2.1 字符串
- 6.2.2 列表
- 6.2.3 元組
- 6.3 無序的數據集合體
- 6.3.1 集合
- 6.3.2 字典
- 6.4 文件
- 6.4.1 文件的基本概念
- 6.4.2 文件操作
- 6.4.3 編程案例:文本文件分析
- 6.4.4 緩沖
- 6.4.5 二進制文件與隨機存取*
- 6.5 幾種高級數據結構*
- 6.5.1 鏈表
- 6.5.2 堆棧
- 6.5.3 隊列
- 6.6 練習
- 第 7 章 面向對象思想與編程
- 7.1 數據與操作:兩種觀點
- 7.1.1 面向過程觀點
- 7.1.2 面向對象觀點
- 7.1.3 類是類型概念的發展
- 7.2 面向對象編程
- 7.2.1 類的定義
- 7.2.2 對象的創建
- 7.2.3 對象方法的調用
- 7.2.4 編程實例:模擬炮彈飛行
- 7.2.5 類與模塊化
- 7.2.6 對象的集合體
- 7.3 超類與子類*
- 7.3.1 繼承
- 7.3.2 覆寫
- 7.3.3 多態性
- 7.4 面向對象設計*
- 7.5 練習
- 第 8 章 圖形用戶界面
- 8.1 圖形用戶界面概述
- 8.1.1 程序的用戶界面
- 8.1.2 圖形界面的組成
- 8.1.3 事件驅動
- 8.2 GUI 編程
- 8.2.1 UI 編程概述
- 8.2.2 初識 Tkinter
- 8.2.3 常見 GUI 構件的用法
- 8.2.4 布局
- 8.2.5 對話框*
- 8.3 Tkinter 事件驅動編程
- 8.3.1 事件和事件對象
- 8.3.2 事件處理
- 8.4 模型-視圖設計方法
- 8.4.1 將 GUI 應用程序封裝成對象
- 8.4.2 模型與視圖
- 8.4.3 編程案例:匯率換算器
- 8.5 練習
- 第 9 章 模擬與并發
- 9.1 模擬
- 9.1.1 計算機建模
- 9.1.2 隨機問題的建模與模擬
- 9.1.3 編程案例:乒乓球比賽模擬
- 9.2 原型法
- 9.3 并行計算*
- 9.3.1 串行、并發與并行
- 9.3.2 進程與線程
- 9.3.3 多線程編程的應用
- 9.3.4 Python 多線程編程
- 9.3.5 小結
- 9.4 練習
- 第 10 章 算法設計和分析
- 10.1 枚舉法
- 10.2 遞歸
- 10.3 分治法
- 10.4 貪心法
- 10.5 算法分析
- 10.5.1 算法復雜度
- 10.5.2 算法分析實例
- 10.6 不可計算的問題
- 10.7 練習
- 第 11 章 計算+X
- 11.1 計算數學
- 11.2 生物信息學
- 11.3 計算物理學
- 11.4 計算化學
- 11.5 計算經濟學
- 11.6 練習
- 附錄
- 1 Python 異常處理參考
- 2 Tkinter 畫布方法
- 3 Tkinter 編程參考
- 3.1 構件屬性值的設置
- 3.2 構件的標準屬性
- 3.3 各種構件的屬性
- 3.4 對話框
- 3.5 事件
- 參考文獻