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Python基础之:Python中的IO

IO就是输入和输出，任何一个程序如果和外部希望有交互的话，都需要使用到IO。相对于java而言，Python中的IO更加的简单，易用。

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本文将会详细介绍Python中的IO操作。

linux中有三种标准输入输出，分别是STDIN，STDOUT，

STDERR，对应的数字是0，1，2。

STDIN是标准输入，默认从键盘读取信息；

STDOUT是标准输出，默认将输出结果输出至终端；

STDERR是标准错误，默认将输出结果输出至终端。

我们常用的 21，指将标准输出、标准错误指定为同一输出路径 。

python中，我们可以使用print方法来输出信息。\

我们看下print函数的定义：

print函数将 objects 打印到 file 指定的文本流，以 sep 分隔并在末尾加上 end。 sep, end, file 和 flush 如果存在，那么必须以关键字参数的形式给出。

所有非关键字参数都会被转换为字符串，并会被写入到流，以 sep 分割，并在末尾加上 end。 sep 和 end 都必须为字符串；它们也可以为 None，这意味着使用默认值。 如果没有给出 objects，则 print() 将只写入 end。

file 参数必须是一个具有 write(string) 方法的对象；如果参数不存在或为 None，则将使用 sys.stdout。 由于要打印的参数会被转换为文本字符串，因此 print()不能用于二进制模式的文件对象。 对于这些对象，可以使用 file.write(...)。

输出是否被缓存通常决定于 file，但如果 flush 关键字参数为真值，输出流会被强制刷新。

可以看到print的输出格式还是比较简单的。我们接下来看一下怎么丰富输出的格式。

如果想要格式化字符串，可以在字符串的开始引号之前加上 f 或 F。

这样的话，我们可以直接在字符串中引入变量值，只需要把变量放在 { 和 } 中间即可。

除了在{ }中放入Python变量之外，还可以在其中放入函数：

在 ':' 后传递一个整数可以让该字段成为最小字符宽度。方便列对齐:

{ }中的变量后面还可以跟着转值符号：'!a' 表示应用 ascii() ，'!s' 表示应用 str()，还有 '!r' 表示应用 repr()：

除此之外，str本身自带一个功能强大的format 函数：

调用此方法的字符串可以包含字符串字面值或者以花括号 {} 括起来的替换域，每个替换域可以包含一个位置参数的数字索引，或者一个关键字参数的名称。 返回的字符串副本中每个替换域都会被替换为对应参数的字符串值。

再看一个使用索引的例子：

看一个关键字的例子：

再看一个组合的例子：

还有非常复杂的组合的例子：

或者使用 '**' 符号将 table 作为关键字参数传递：

还可以使用n类型 '{:n}' 来格式化数字：

如果我们只是想要将Python对象转换为字符串，那么可以使用repr()或者str(), str() 函数是用于返回人类可读的值的表示，而 repr()是用于生成解释器可读的表示。

举个例子：

str对象还提供了一些对字符串进行手动格式化的方法：

字符串对象的 str.rjust()方法通过在左侧填充空格来对给定宽度的字段中的字符串进行右对齐。类似的方法还有 str.ljust()和 str.center()。

如果输入的字符串太长，它们不会截断字符串，而是原样返回。

如果想保证字符串的长度，则可以使用切片： x.ljust(n)[:n] 。

还可以使用str.zfill()来用0填充字符串：

% 也可以用来格式化字符串，给定 'string' % values，则 string 中的 % 实例会以零个或多个 values 元素替换。 此操作通常被称为字符串插值。

python中文件读取非常简单，使用open()方法即可。

open()会返回一个文件对象。我们看一下它的定义：

第一个参数是文件名。

第二个参数是文件打开的模式，可用的模式有：

默认模式为 'r' 。

看一个open文件的例子：

文件打开了，自然需要被关闭，所以我们需要显示调用 f.close() 方法：

有没有类似java中的try with resource的自动关闭文件的功能呢？

我们可以使用with，这样文件在使用完毕之后，会自动被关闭，非常的好用。

文件被关闭之后，如果想要再次读取，就会报错：

获取到文件对象之后，我们就可以调用文件中的方法了。

f.read(size) 会读取一些数据并将其作为字符串（在文本模式下）或字节串对象（在二进制模式下）返回。

size 是一个可选的数值参数。 当 size 被省略或者为负数时，将读取并返回整个文件的内容；当取其他值时，将读取并返回至多 size 个字符（在文本模式下）或 size 个字节（在二进制模式下）。 如果已到达文件末尾，f.read() 将返回一个空字符串 ('')。

f.readline() 从文件中读取一行；换行符（\n）留在字符串的末尾，如果文件不以换行符结尾，则在文件的最后一行省略。如果 f.readline() 返回一个空的字符串，则表示已经到达了文件末尾，而空行使用 '\n' 表示，该字符串只包含一个换行符。

还有一种更加简单的读取方法，就是从文件中遍历：

如果你想以列表的形式读取文件中的所有行，你也可以使用 list(f) 或 f.readlines()。

f.write(string) 会把 string 的内容写入到文件中，并返回写入的字符数。

如果是在文本模式下，那么在写入文件之前，需要把对象转换成为文本形式，我们可以使用str()来进行转换。

使用f.seek(offset, whence)可以定位文件指针的位置，然后后续会从该位置开始进行读取操作。

whence 的 0 值表示从文件开头起算，1 表示使用当前文件位置，2 表示使用文件末尾作为参考点。 whence 如果省略则默认值为 0，即使用文件开头作为参考点。

JSON是一个很方便进行信息交流的文件格式。我们看下怎么使用JSON来将对象转换为字符串：

dumps是将对象转换为json str。 json还有一个dump方法，可以直接将对象存入到文件中。

要从文件中解析出json字符串，可以使用load：

JSON 中的键-值对中的键永远是 str类型的。当一个对象被转化为 JSON 时，字典中所有的键都会被强制转换为字符串。这所造成的结果是字典被转换为 JSON 然后转换回字典时可能和原来的不相等。换句话说，如果 x 具有非字符串的键，则有 loads(dumps(x)) != x。

python io. imread如何设置参数，使读取的图片为灰度图？

方法一：在使用OpenCV读取图片的同时将图片转换为灰度图：

img = cv2.imread(imgfile, cv2.IMREAD_GRAYSCALE)

print("cv2.imread(imgfile, cv2.IMREAD_GRAYSCALE)结果如下：")

print('大小：{}'.format(img.shape))

print("类型：%s"%type(img))

print(img)

运行结果如下图所示：

方法二：使用OpenCV，先读取图片，然后在转换为灰度图：

img = cv2.imread(imgfile)

#print(img.shape)

#print(img)

gray_img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY) #Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B

print("cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)结果如下：")

print('大小:{}'.format(gray_img.shape))

print("类型：%s" % type(gray_img))

print(gray_img)

运行结果如下：

方法三：使用PIL库中的Image模块：

img = np.array(Image.open(imgfile).convert('L'), 'f') #读取图片，灰度化，转换为数组，L = 0.299R + 0.587G + 0.114B。'f'为float类型

print("Image方法的结果如下：")

print('大小：{}'.format(img.shape))

print("类型：%s" % type(img))

print(img)

python什么函数导致网络io

python语言IOError错误一般多发生在对文件操作报错时，表示要打开的文件不存在，当然能引发IOError错误错误异常的原因也并不只有这一种情况。下面来列举一些常会引发IOError错误的示例，并简单的说下解决IOError错误的方法。

1、python ioerror的出现：打开一个不存在的文件，示例中有意输入了一个不存在的文件名，并试图打开它。程序找不到这个文件名所以引发了IOError

?

123

Traceback (most recent call last): File "stdin", line 1, in moduleIOError: [Errno 2] No such file or directory: 'a.txt'

2、文件写入时遇到python error错误原因？有同学遇到了IOError Errno 0 错误的情况，在用a+方式打开文件，之后读取该文件内容。修改读取的内容后重新写入文件，在写入时程序也遇到了IOError错误。这时要注意在读取文件之后记得要把文件关闭，当你需要写入文件时，要再将文件以w+方式打开写入。加深学习Python open()函数文件打开、读、写基础操作，可以减少类似情况发生。

3、当你不能满足被访问文件所设置的权限时，也会引发IO Error错误，类似这样IOError: [Errno 13] Permission denied: 'c:/a.txt' python permission denied 从字面意思来理解就可以知道原因了，是因为我们执行的命令（运行python文件等），没有权限，给一个超级管理员权限就可以了。

以上是可以引发python ioerror错误异常最常见原因中几种，还有很多情况报这个内建异常类名。常见的Python语言异常错误类型还有哪些？仔细理解错误提示的内容，英文不好的同学可以去翻译一下，就能很容易的知道问题所在并解决这个问题。

python协程和异步IO——IO多路复用

C10k是一个在1999年被提出来的技术挑战,如何在一颗1GHz CPU,2G内存,1gbps网络环境下,让单台服务器同时为1万个客户端提供FTP服务

阻塞式I/O(使用最多)、非阻塞式I/O、I/O复用、信号驱动式I/O(几乎不使用)、异步I/O(POSIX的aio_系列函数)

select、poll、epoll都是IO多路复用的机制。I/O多路复用就是通过一种机制,一个进程可以监听多个描述符,一旦，某个描述符就绪(一般是读就绪或者写就绪),能够通知程序进行相应的读写操作。但select、poll、epoll本质上都是同步I/O,因为他们都需要在读写时间就绪后负责进行读写,也就是说读写过程是阻塞的,而异步I/O无需自己负责进行读写,异步I/O的实现会负责把数据从内核拷贝到用户空间

(1)select

select函数监视的文件描述符分3类,分别是writefds、readfds、exceptfds。调用select函数会阻塞,直到有描述符就绪(有数据可读、可写或者有except),或者超时函数返回。当select函数返回后可以通过遍历fdset来找到就绪的描述符。

select目前几乎在所有的平台上支持,其良好的跨平台支持也是它的一个优点。select的一个缺点在于单个进程能够监视的文件描述符的数量存在最大限制,在Linux上一般为1024,可以通过修改宏定义甚至重新编译内核的方式提升这一限制,但是这样也会降低效率。

(2)poll

不同于select使用三个位图来表示三个fdset的方式,poll使用一个pollfd的指针实现。

pollfd结构包含了要监视的event和发生的event,不再使用select"参数-值"传递的方式。同时pollfd并没有最大数量限制(但是数量过大后性能也会下降)。和select函数一样,poll返回后,需要轮询pollfd来获取就绪的描述符。

从上面看,select和poll都需要在返回后通过遍历文件描述符来获取已经就绪的socket。事实上同时连接的大量客户端在同一时刻可能只有很少的处于就绪的状态,因此随着监视的描述符数量的增长,其效率也会线性下降

(3)epoll

epoll是在2.6内核中提出的,是之前的select和poll的增强版本。相对于select和poll来说,epoll更加领灵活,没有描述符限制。epoll使用一个文件描述符管理多个描述符,将用户关系的文件描述符的事件存放到内核的一个事件表中,这样在用户空间和内核空间的copy只需一次。

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