Python文件读写基础：从文本到二进制及int16数据处理

Python文件读写基础：从文本到二进制及int16数据处理

实验室导师布置了一项任务：从.dat文件中提取波形数据，并利用自编码网络进行异常检测。对于初学者而言，这颇具挑战，因此需要从最基础的文件读写操作开始学习。

首先明确数据类型，这是一个int16类型的数组。尽管被称为数组，直接读取并非易事。计算机以二进制形式存储数据，int16是有符号整数，占用16位（即两个字节）。因此，自然的思路是读取两个字节的数据，并将其转换为int16整型（即十进制整型），从而使得数据可被处理。

整型数据范围与Python int特性

此处列出不同位数的整型数据范围，这在编程中经常用到。

• Int8 //等于byte,-128 127
• Int16 //等于short, 占2个字节. -32768 32767
• Int32 //等于int, 占4个字节. -2147483648 2147483647
• Int64 //等于long, 占8个字节. -9223372036854775808 9223372036854775807

补充一个Python3的小知识点：其int类型是动态长度的长整型，理论上支持无限大的数字。通过运行内建的__sizeof__方法查看int实例占用的字节数，可以发现0占用24个字节，而其他数字通常占用28个字节。

文本文件读取详解

接下来介绍读文件：文本文件。

>>> f = open('/Users/michael/test.txt', 'r')

在Python3中，字符串类型（str）包含Unicode字符。这一特性允许我们在Python3中定义包含Unicode字符的字符串，甚至可以在变量标识符中使用非ASCII字符。

上述代码执行的操作是：定义一个文件对象，该对象指定以读取字符的方式打开文件内容。

>>> f.read()
'Hello, world!'

上面的代码一次性读取文件的全部内容，将内容加载到内存中，并用str对象表示。

此外，还可以调用read(size)方法，每次读取size个字节的内容；或者调用readline()方法，每次读取一行内容。每一行的内容存储在str中，并返回一个包含str的列表。

为了确保文件被正确关闭，可以使用with关键词：

with open('/path/to/file', 'r') as f:
  print(f.read()

若需读取非UTF-8编码的文本文件，需要给open()函数传入encoding参数。例如，读取GBK编码的文件：

>>> f = open('/Users/michael/gbk.txt', 'r', encoding='gbk')
>>> f.read()
'测试'

二进制文件与写入操作

关于二进制文件：

如果要读取二进制文件，只需以rb模式打开文件即可。

>>> f = open('/Users/michael/test.jpg', 'rb')
>>> f.read()
b'\xff\xd8\xff\xe1\x00\x18Exif\x00\x00...' # 十六进制表示的字节

写文件操作：

写文件与读文件类似，调用open()函数时，传入'w'或'wb'分别表示写文本文件或写二进制文件。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持本站。