為什麼要學 Python 檔案處理？

Python 檔案處理是程式設計中一個非常重要的環節，無論你是想：
-儲存資料： 將程式運算的結果、使用者輸入的資料或是從網路抓取的資料儲存起來，方便日後分析或使用。
-讀取資料： 從檔案中讀取資料進行進一步的處理，例如資料分析、機器學習等。
-建立應用程式： 許多應用程式都需要與檔案系統互動，例如文字編輯器、圖片瀏覽器、資料庫管理系統等。

學習 Python 檔案處理的好處如下：

-資料持久化： 將程式運行的結果儲存到檔案中，即使程式結束運行，資料也不會丟失。
-資料共享： 可以將資料儲存到檔案中，方便與他人共享或在不同程式之間傳遞。
-自動化任務： 可以寫 Python 程式自動化處理大量檔案，提高工作效率。
-建立更複雜的應用程式： 檔案處理是許多複雜應用程式的基礎。

Python 檔案處理的優勢

-語法簡單： Python 的檔案處理語法非常直觀，容易學習。
-功能強大： Python 提供了豐富的函式庫，可以處理各種格式的檔案。
-跨平台： Python 程式可以在不同的作業系統上運行，檔案處理功能也具有良好的跨平台性。

常見的檔案處理應用場景

-資料分析： 從 CSV、Excel 等檔案中讀取資料，進行統計分析、資料視覺化等。
-網頁爬蟲： 將網頁內容下載並儲存到本地檔案中。
-資料庫操作： 將資料儲存到資料庫中，或從資料庫中讀取資料。
-配置檔案： 讀取配置檔案，設定程式的運行參數。
-日誌記錄： 將程式的運行狀態記錄到檔案中，方便排錯。

開啟檔案

filename.txt"
I love python
I love Club

使用 open() 函式：

file = open("filename.txt", "mode")

filename.txt: 要開啟的檔案名稱相對路徑。
mode: 開啟模式，常見的有：
r: 讀取 (預設)
w: 寫入 (覆寫)
a: 追加 (在檔案末尾追加)
x: 創建新檔案 (如果檔案已存在則報錯)
b: 以二進位模式開啟

讀取檔案

一次讀取所有內容.read()：

file = open("filename.txt", "r")
words = file.read()
print(words) 
file.close()
#輸出
I love python
I love Club

讀取指定數量的位元組.read(n)：

file = open("filename.txt", "r")
word = file.read(6)
print(word) 
file.close()
#輸出I love

單行讀取.readline()

file = open("filename.txt", "r")
first_line = file.readline()
second_line = file.readline()
print(second_line,first_line,sep='\n') 
file.close()
#輸出
I love Club
I love python

逐行讀取.readlines()

它會將文件中的每一行讀取為一個元素，並將這些元素存儲在一個列表中。

file = open("filename.txt", "r")
a = file.readlines()
print(a) 
file.close()
#輸出
['I love python\n', 
'I love Club']

# 遍歷每一行
file = open("filename.txt", "r")
for line in file.readlines():
    print(line)
file.close()
#輸出
I love python

I love Club

寫入檔案

寫入檔案的模式
'w'： 寫入模式，如果檔案已存在則會覆蓋原有內容。
'a'： 追加模式，在檔案末尾追加新的內容。
'x'： 創建新檔案模式，如果檔案已存在則會報錯。

寫入檔案的步驟

#開啟檔案：
file = open("my_file.txt", "w")  # 以寫入模式開啟一個名為 my_file.txt 的檔案
#寫入檔案
file.write("Hello, world!\n")  # 寫入一行文字
#關閉檔案：
file.close()

使用 with 語句簡化操作

為了避免忘記關閉檔案導致的資源洩露，Python 提供了 with 語句，它會在代碼塊執行完畢後自動關閉檔案。

with open("my_file.txt", "a") as file:
    file.write("This is a new line.\n")

as file 中的 file 是自定義的
as file 中的 f 並不是 Python 的關鍵字，而是一個變量名稱。
你可以將它換成任何你喜歡的變量名稱

其他寫入檔案的方式 .writelines(seq)

在 Python 中，當我們想要一次性將一個序列（例如列表或元組）中的多個字符串寫入到一個檔案中時，，並且在每個字符串的末尾自動添加一個換行符。.writelines(seq) 方法是一個非常方便的選擇。

with open("my_file.txt", "w", encoding='utf-8') as file:
    lines = ["第一行\n", "第二行\n", "第三行\n", "test\n"]
    file.writelines(lines)

其他寫入檔案的方式 print(data,file=f)

在 Python 中，print() 函數通常用來將資料輸出到終端（也就是我們平常看到的命令列）。然而，透過指定 file 參數，我們可以將輸出導向到一個檔案中，而不是顯示在螢幕上。
-data: 你想要寫入檔案的資料，可以是字符串、數字、或是更複雜的資料結構。
-file: 要寫入的檔案對象。這個對象通常是透過 open() 函數取得的。

with open('my_file.txt', 'w') as file:
    data = "Hello, world!\n"
    print(data, file=file)

with open('movieList.txt', 'w', encoding='utf-8')as f:
    movies = ['movie1', 'movie2', 'movie3']
    print(movies, file=f)

與 write() 方法的比較

-write(): 更底層的方法，可以精確控制寫入的內容，但使用起來可能稍微複雜一些。
-print(): 更高層次的方法，提供了更多的格式化功能，使用起來更方便。