6. 輸入輸出
6.1 設(shè)計輸出格式
輸出值的方法:表達式語句、print語句和write()方法。
想要對輸入字符串格式做一些復(fù)雜的控制，有兩種方法。第一，控制整個字符串，使用字符切割和聯(lián)接操作創(chuàng)建任意輸出形式。第二，使用%操作符和字符串作為左參數(shù)。%操作符將左參數(shù)解釋為類似于sprintf()風(fēng)格的格式字符串，并作用于右參數(shù)，從操作中返回格式化的字符串。
Python中可以使用repr()或str()函數(shù)，將值轉(zhuǎn)為字符串。反引號('')等價于repr()。這些函數(shù)在未來的Python版本中將會被去掉。
函數(shù)str()用于將值轉(zhuǎn)化為適于人閱讀的形式，而repr()轉(zhuǎn)化為共解釋器讀取的形式(如果沒有等價的語法，則會發(fā)生SyntaxError異常)。某對象沒有適于人閱讀的解釋形式時，str()會返回與repr()等同的值。數(shù)值、鏈表、字典對各函數(shù)有統(tǒng)一的解讀方式。字符串和浮點數(shù)，有獨特的解讀方式。
示例：
>>> s= 'Hello World!'
>>> str(s)
'Hello World!'
>>> repr(s)
"'Hello World!'"
>>> str(0.1)
'0.1'
>>> repr(0.1)
'0.10000000000000001'
>>> hello = 'hello world\n'
>>> print hello
hello world
>>> print repr(hello)
'hello world\n'
>>> print str(hello)
hello world
>>> x = 10*3.25
>>> y = 200*200
>>> 'x, y, (`spam`,`eggs`)'
'x, y, (`spam`,`eggs`)'
>>>
一個輸出平方和立方的例子：
>>> for x in range(1, 11):
... print repr(x).rjust(2), repr(x*x).rjust(3),
... 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
>>>
print方法總會在兩個參數(shù)之間增加一個空格。rjust()函數(shù)參數(shù)為輸出所占的位數(shù)，輸出方式為右對齊。類似的函數(shù)有l(wèi)just()和center()。這些函數(shù)只是輸出新的字符串，并不改變它們，如果輸出的字符串太長，也不會被截斷，而是原樣輸出。如果要截斷字符串，可以使用切割操作，如，x.ljust(n)[:n]。
zfill()用于向數(shù)值的字符串表達左側(cè)填充0。該函數(shù)可以正確理解正負號。
>>> '12'.zfill(5)
'00012'
>>> '-3.14'.zfill(7)
'-003.14'
>>> '3.14159265359'.zfill(5)
'3.14159265359'
>>>
%操作符使用方法
>>> import math
>>> print 'The value of PI is approximately %5.3f.' % math.pi
The value of PI is approximately 3.142.
>>>
如果有超過一個的字符串要格式化為一體，就需要將它們傳入一個元組做為右值：
>>> table = {'A':001, 'B':002, 'C':003}
>>> for name, phone in table.items():
... print '%-10s ==> %10d' % (name, phone)
...
A ==> 1
C ==> 3
B ==> 2
>>>
大多數(shù)類C的格式化操作都需要傳入適當?shù)念愋汀Ｊ褂?s格式會更輕松一些：如果對應(yīng)的參數(shù)不是字符串，它會通過內(nèi)置的str()函數(shù)轉(zhuǎn)化為字符串。Python支持用*作為一個隔離參數(shù)來傳遞寬度或精度。Python不支持C的%n和%p操作符。
變量格式化通過名字而不是位置，這樣可以產(chǎn)生符合真實長度的格式化字符串，而不用分隔。這一效果可以通過使用form % (name) format結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)：
>>> table = {'A':001, 'B':002, 'C':003}
>>> print 'A:%(A)d; B:%(B)d; C:%(C)d' % table
A:1; B:2; C:3
>>>
這個技巧在新的內(nèi)置函數(shù)vars()組合使用時非常有用，該函數(shù)返回一個包含所有局部變量的字典。
6.2 讀寫文件
open()返回一個文件，通過的用法需要兩個參數(shù)：open(filename, mode)
>>> f = open('C:/Users/cym/Desktop/1.txt', 'w')
>>> print f
<open file 'C:/Users/cym/Desktop/1.txt', mode 'w' at 0x03D07548>
>>>
mode有：
r，此選項使文件只讀，默認模式；
w，此選項使文件只寫，對于已經(jīng)存在的同名文件，該操作覆蓋源文件；
a，此選項以追加方式打開文件；
r+，此選項以讀寫方式打開文件。
在Windows和Moc平臺，b模式以二進制方式打開文件，所以會有rb，wb，r+b等等組合。Windows平臺上文本文件與二進制文件是有區(qū)別的，讀寫文本文件時，行尾會自動添加行結(jié)束符。這種后臺操作方式對ASCII文本文件沒有什么問題，但是操作JPEG或EXE這樣的二進制文件就會產(chǎn)生破壞。在操作這些文件時一定要記得以二進制模式打開。
6.2.1 文件對象方法
讀文件，f.read(size)。該方法讀取若干數(shù)量的數(shù)據(jù)并以字符串形式返回其內(nèi)容，字符串長度為數(shù)值size所指定的大小。如果沒有指定size或者指定為負數(shù)，就會讀取并返回整個文件。當文件大小為當前機器內(nèi)存兩倍時，就會產(chǎn)生問題。正常情況下，會盡可能按比較大的size讀取和返回數(shù)據(jù)。如果到了文件末尾，f.read()會返回一個空字符串。
>>> f = open('C:/Users/cym/Desktop/1.txt', 'r')
>>> f.read()
''
>>>
f.readline()從文件中讀取單獨一行，字符串結(jié)尾會自動加上一個換行符，只有當文件最后一行沒有以換行符結(jié)尾時，這一操作才會被忽略。如果f.readline()返回一個空字符串，那就表示到達了文件末尾，如果是一個空行，就會描述為\n，一個只包含換行符的字符串。
f.readlines([size])返回一個列表，包含了文件中所有的數(shù)據(jù)行。如果給定了size參數(shù)，就會讀入多于一行的比特數(shù)，從中返回多行文本。這個功能通常用于高效讀取大型行文本，避免了將整個文件讀入內(nèi)存。這種操作只返回完整的行。
一種另外的方法是循環(huán)讀取文件。這是一種內(nèi)存效率高，速度快，代碼簡單的方法：
>>> for line in f:
... print line,
...
交換通道很簡單，但是不提供完整的控制。因為兩個通道管理線緩沖不同，它們不能混合。
如果需要寫入字符串以外的數(shù)據(jù)，就要先把這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字符串。
>>> f = open('C:\\Users\\cym\\Desktop\\test.txt','r+')
>>> value = ('the answer', 42)
>>> s = str(value)
>>> f.write(s)
>>> f.close()
>>>
f.tell()返回一個整數(shù)，代表文件對象在文件中的指針位置，該數(shù)值計量了自文件開頭到指針處的比特數(shù)。需要改變文件對象指針的話，使用f.seek(offset, from_what)。指針在該操作中從指定的引用位置移動offset比特，引用位置由from_what參數(shù)指定。from_what值為0表示自文件起處開始，1表示自當前文件指針位置開始，2表示自文件末尾開始。from_what可以忽略，其默認值為0，此時從文件頭開始。
文件使用完后，調(diào)用f.close()可以關(guān)閉文件，釋放打開文件后占用的系統(tǒng)資源。調(diào)用f.close()之后，再調(diào)用文件對象會自動引發(fā)錯誤。
文件對象還有一些不太常用的附加方法，比如isatty()和truncate()。
6.2.2 pickle模塊
我們可以很容易的讀寫文件中的字符串。數(shù)值就要多費點周折，因為read()方法只會返回字符串，應(yīng)該將其傳入int()方法中，就可以將'123'這樣的字符串轉(zhuǎn)為對應(yīng)的數(shù)值123。不過，當你需要保存更為復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型，例如鏈表、字典，類的實例，事情就會變的更復(fù)雜了。Python提供了一個名為pickle的標準模塊。這是一個令人贊嘆的模塊，幾乎可以把任何Python對象表達為字符串，這一過程稱之為封裝。從字符串表達出重新構(gòu)造對象之為拆封unpickling。封裝狀態(tài)中的對象可以存儲在文件或?qū)ο笾校惨酝ㄟ^網(wǎng)絡(luò)在遠程的機器之間傳輸。
如果你有一個對象x，一個以寫模式打開的文件對象f，封裝對象的最簡單的方法只需要一行代碼：
pickle.dump(x,f)
如果f是一個以讀模式打開的文件對象，就可以重裝拆封這個對象：
x=pickle.load(f)
pickle是存儲Python對象以供其它程序或其本身以后調(diào)用的標準方法。提供這一組技術(shù)的一個持久化對象。因為pickle的用途很廣泛，很多Python擴展的作者都非常注意類似矩陣這樣的新數(shù)據(jù)類型是否適合封裝和拆封。