你會處理圓周率嗎？----- Python操作檔案應用舉例

嗚嗚嗚，好久沒更新了，

今天我們來聊聊IO流，之前我們用java中的IO流對檔案進行了一些簡單的操作，這次我們用Python作為基礎語言來學習如何使用檔案中的IO流，

有這樣一道作業：

圓周率的前100萬位小伙伴們可以自行到網上下載，或者聯系我：3611544427@qq.com，

這是一個簡單的檔案讀取和寫入的作業，對于Python中檔案物件的使用細則，限于篇幅，就不細講了，在這，我只介紹幾個常用的檔案函式：

1. tell()

獲取檔案指標的位置，之后的寫入等操作都是從檔案指標處開始操作，

2. read()

用于讀取整個檔案，回傳一個字串，可以添加一個引數，如 read(100) 表示讀取從檔案指標處開始的100個位元組，唯一需要注意的是，執行read(100)后，檔案指標會向后移動100位，

3. seek(offset , whence = 0)

seek() 函式用于控制檔案指標偏移的量，

• offset ：開始的偏移量，也就是代表需要向右移動的位元組數
• whence ：給offset引數一個定義，即表示要從哪個位置開始偏移，其僅有三個取值：0，1，2，0表示從檔案開頭開始算起，1表示從檔案當前指標位置開始算起，2表示從檔案末尾開始算起，如果不給whence，默認為0，

利用上述函式，我們可以輕松地解決前面作業中的寫入操作，代碼如下：

file = open('pi_digit.txt','r')

with open('result', 'w') as f:    # 新生成的檔案名：result
    f.write(file.read(2) + '\n')  #寫入 “3.”
    seek = 2 # 檔案指標位置
    while seek <= 1000000:
        file.seek(seek)           # 移動至 “3.” 之后
        seek += 100 
        f.write(file.read(100) + '\n')   # 每隔100位換行


print("寫入完畢！")

file.close()

代碼執行完畢后，會在當前目錄生成一個 result.txt 檔案 ，

上述代碼里，我們使用了seek()函式強行控制檔案指標的指向，這樣便于在檔案讀取完畢后跳出while回圈，前面說過，執行read(100)后，檔案指標會向后移動100位，這樣看來也許可以不用seek()函式，小伙伴們可以思考一下，如果不使用seek()函式，如何實作寫入檔案的功能，

接著，我們來看看如何尋找某人的生日序列（yymmdd），圓周率神奇的地方就在于，任何人的生日都能在圓周率小數點后找到 ，在這，提供兩種方法：

1. 使用字串自帶的 index() 方法

呼叫方法：str1.index(str2)，表示從字串str1中尋找子串str2，若找到，則回傳位置索引，否則會拋出錯誤----- ValueError ，呼叫時需小心使用，來看代碼實作，假設某人出生日是02年05月19日，有如下實作：

file = open('pi_digit.txt','r')

# 使用字串自帶的index()方法，此方法未找到會報錯ValueError，用try陳述句：
try:
    index = file.read().index('020519')
    print("'020519'位于小數點后",end = '')
    print(index,end = '')
    print('位，在新檔案中的行號為：',end = '')
    row = (index - 2) // 100 + 2  # 根據索引位置計算行號
    print(row)
except ValueError as e:
    print("不存在")

file.close()
    

運行結果：

翻閱之前寫入生成的新檔案result.txt，找到第7678行，如下：

確實爬取到了我們要找的生日序列-----020519，

2. 使用正則運算式

熟悉正則運算式的小伙伴們也可以用正則運算式來爬取：

import re

file = open('pi_digit.txt','r')

# 也可以使用正則運算式獲取
pattern = re.compile(r'(020519)')     # 出生日：02年05月19日

pi = re.search(pattern,file.read())    # 是否匹配

if pi:
    index = pi.span(0)[0]  # span()回傳匹配索引位置
    print("'020519'位于小數點后", end='')
    print(index, end='')
    print('位，在新檔案中的行號為：', end='')
    row = (index - 2) // 100 + 2  # 根據索引位置計算行號
    print(row)
else:
    print("不存在")

file.close()

同樣的運行結果：

值得注意的是，如果上述的寫入檔案操作和爬取生日序列操作同時運行時，可能會出現爬取生日序列失敗的情況，原因在于執行完檔案寫入操作后，檔案指標已經到了文本末尾，之后的爬取會從文本末尾開始，當然爬取不到任何東西了，可以在寫入檔案操作和爬取生日序列操作陳述句塊之間加上陳述句

“file.seek(0)”

將檔案指標指向文本開頭，這樣爬取便會從文本開頭開始：

import re

file = open('pi_digit.txt', 'r')
with open('result', 'w') as f:  # 新生成的檔案名：result
    f.write(file.read(2) + '\n')  # 寫入 “3.”
    seek = 2  # 檔案指標位置
    while seek <= 1000000:
        file.seek(seek)  # 移動至 “3.” 之后
        seek += 100
        f.write(file.read(100) + '\n')  # 每隔100位換行

print("寫入完畢！")

file.seek(0)  # 將檔案指標重新指向文本開頭

# 方法一：使用字串自帶的index()函式獲取
try:
    index = file.read().index('020519')
    print("'020519'位于小數點后", end='')
    print(index, end='')
    print('位，在新檔案中的行號為：', end='')
    row = (index - 2) // 100 + 2  # 根據索引位置計算行號
    print(row)
except ValueError as e:
    print("不存在")

# 方法二：使用正則運算式獲取

file.seek(0)  # 將檔案指標重新指向文本開頭

pattern = re.compile(r'(020519)')  # 出生日：02年05月19日
pi = re.search(pattern, file.read())  # 是否匹配
if pi:
    index2 = pi.span(0)[0]  # span()回傳匹配索引位置
    print("'020519'位于小數點后", end='')
    print(index2, end='')
    print('位，在新檔案中的行號為：', end='')
    row2 = (index2 - 2) // 100 + 2  # 根據索引位置計算行號
    print(row2)
else:
    print("不存在")

# 記得關閉pi_digit.txt檔案
file.close()

運行結果：

???????

此外，如果小伙伴們使用的IDE是 pycharm ，直接輸出圓周率100萬位，控制臺可能會缺失部分資料，原因在于pycharm對控制臺輸出空間做了最大值限制，打開設定，修改下圖紅框部分即可：

???????

最后，喜歡的小伙伴們點個贊鼓勵支持一下吧～