学习Python Doc第六天: 输入和输出

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一个程序的输出可以有多种呈现方式：1）通过屏幕打印；2）通过写入文件。今天我们来探讨这两种方法。

1 多种多样的输出格式

像在 C 语言中一样， Python 也提供了样式繁多的输出格式。在 Python 中你可以自己控制输出格式，可以通过 str.format() 这个方法实现。

在 Python 中有两种方式实现值到字符串的转换： repr() 和 str() 。 repr() 函数生成解释器可读的格式； str() 生成人类可读的格式。（看Python Tutorial的这段文字的时候，有想打人的冲动，写的非常零散。本以为英文文档应该会好一些，现在对Python的官方手册质量不敢恭维，） 直接看代码： 

In [25]: s = 'hello, world.'

In [26]: str(s)
Out[26]:
'hello, world.'

In [27]: s
Out[27]:
'hello, world.'

In [28]: str(1/7)
Out[34]:
'0.14285714285714285'

In [35]: x = 10 * 3.25

In [50]: y= 200*200

In [66]: s = 'the value of x is ' + repr(x) + ', and y is ' + repr(y) + '...'

In [123]: print(s)
the value of x is 32.5, and y is 40000...

In [128]: #the repr() of a string adds string quotes and backslashes:

In [160]: hello = 'hello world\n'

In [168]: hellos = repr(hello)

In [172]: print(hellos)
'hello world\n'

In [173]: # the argument to repr() may be any python objects:

In [189]: repr((x,y,('spam','eggs')))
Out[215]:
"(32.5, 40000, ('spam', 'eggs'))"

接下来给出两种输出平方表和立方表的方法： 

for x in range(1,11):
    print(repr(x).rjust(2), repr(x*x).rjust(3),end = ' ')
    print(repr(x*x*x).rjust(4))

输出为： 

In [218]:
 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

另一种方法为： 

for x in range(1,11):
    print('{0:2d} {1:3d} {2:4d}'.format(x,x*x,x*x*x))

输出同上一种方法。

注意:在第一种方法中，每一列后都有一个空格，这个空格是 print() 自动加上去的， print() 总是在它的参数中加空格。第一种方法演示了字符对象的 str.rjust() 方法。 str.rjust() 实现了右对齐。举一反三，存在 str.ljust 和 str.center() . 还有另外一个方法 str.zfill() 这个方法在一串数值前面填零。看代码： 

In [220]: '12'.zfill(6)
Out[233]:
'000012'

In [234]: 'abc'.zfill(6)
Out[241]:
'000abc'

In [242]: '-abc'.zfill(6)
Out[262]:
'-00abc'

In [263]: '-45'.zfill(6)
Out[283]:
'-00045'

可以看出 str.zfill 把 . 之前的字符当做有符号数值字符。

基本的 str.format() 使用方法是： 

>>> print('We are the {} who say "{}!"'.format('knights', 'Ni'))
We are the knights who say "Ni!"

使用大括号代表待输入的参数，输入参数通过 .format 提供。可以通过在大括号中填入数字指定 .format 后的字符串填入的位置。 

In [284]: print('{0} and {1}'.format('spam','egg'))
spam and egg

In [302]: print('{1} and {0}'.format('spam','egg'))
egg and spam

In [303]: print('{2} and {0}'.format('spam','egg'))
---------------------------------------------------------------------------
IndexError       Traceback (most recent call last)
<ipython-input-303-f5413a9d7179> in <module>()
----> 1 print('{2} and {0}'.format('spam','egg'))

IndexError: tuple index out of range

可以看到也有数组越界问题存在。

可以在 print() 中使用关键字。比如： 

In [304]: print('This {food} is {adjestive}.'.format(food='spam',adjective='absolutely horrible'))
---------------------------------------------------------------------------
KeyError            Traceback (most recent call last)
<ipython-input-389-9f9f624a721c> in <module>()
----> 1 print('This {food} is {adjestive}.'.format(food='spam',adjective='absolutely horrible'))

KeyError: 'adjestive'

In [390]: print('This {food} is {adjective}.'.format(food='spam',adjective='absolutely horrible'))
This spam is absolutely horrible.

注意关键词的对应。也可以组合以上两种方法： 

In [396]: print('The story of {0},{1},and {other}'.format('Bill','Manfred',other='Georg'))
The story of Bill,Manfred,and Georg

通过 : 来指定显示格式。 

In [472]: print('pi is {0:.3f}'.format(math.pi))
pi is 3.142

在 : 之后跟上一个整数可以指定最小的显示宽度，这在美化表格显示方面非常有用。 

table = {'Sjoerd': 4127,'Jack':4098,'Dcab':7678}
for name,phone in table.items():
    print('{0:10} ==> {1:10d}'.format(name,phone) )

输出为： 


In [560]:
Sjoerd     ==>       4127
Jack       ==>       4098
Dcab       ==>       7678

1.1 之前的字符格式化方式

% 字符在较老的Python版本中用来做字符串格式化，其格式化过程与 sprintf() 函数差不多。 

In [565]: print('pi is %5.3f' % math.pi)
pi is 3.142

2 文件的读写

open() 返回一个文件对象，最经常的实用方式是 open(filename,mode)

第一个参数是文件名字，第二个是文件的读写模式可选的选项有：

  1. r 只读
  2. w 只写，同名文件会被覆盖。
  3. a 打开文件，写在文件最后边。
  4. r+ 读写。

默认情况下 mode 参数的值是 r 。

通常，文件是作为文本进行编辑的，也就是说有指定的文本编码格式。 b 是二进制编码。如果没有指定编码格式则文本的编码格式依操作系统平台而定。

文件的常用方法有：

  1. f.read() 读出文件内容。
  2. f.readline() 读出文件的一行。
  3. f.write(string) 向文件中写入。
  4. f.seek(5) 找到文件的第6行。
  5. f.close() 关闭文件。

2.1 使用 json

字符串可以很容易的读写，数值就麻烦了点儿。因为 read() 函数只返回字符串。如果读出 '123' 还需要使用 int() 来返回真实的数值。碰上复杂的数据类型，操作就更麻烦了。

万幸， Python 使用 JSON （JavaScript Object Notation）来作为数据保存格式， JSON 是一种广为使用的数据交换格式。。 Python有处理 JSON 的标准库 json 。这个库可以方便的层次化保存数据，把这些数据保存成字符串（这个过程叫做 serializing ）；也可以方便的把这些字符创变回数值( 这个过程叫做 deserializing ).

关于 JSON 的介绍就到这里，以后用到了再来补充。