通常來(lái)說(shuō)，一個(gè)Python程序可以從鍵盤讀取輸入，也可以從文件讀取輸入；而程序的結(jié)果可以輸出到屏幕上，也可以保存到文件中便于以后使用。本文就來(lái)介紹Python中最基本的I/O函數(shù)。

一、控制臺(tái)I/O

1.讀取鍵盤輸入

內(nèi)置函數(shù)input([prompt])，用于從標(biāo)準(zhǔn)輸入讀取一個(gè)行，并返回一個(gè)字符串（去掉結(jié)尾的換行符）：

s = input("Enter your input:")

注：在Python 3.x版本中取消了 raw_input() 函數(shù)。

2.打印到屏幕

最簡(jiǎn)單的輸出方法是用print語(yǔ)句，你可以給它傳遞零個(gè)或多個(gè)用逗號(hào)隔開(kāi)的表達(dá)式：

print([object, ...][, sep=' '][, end='endline_character_here'][, file=redirect_to_here]) 

方括號(hào)內(nèi)是可選的，sep表示分割符，end表示結(jié)束符，file表示重定向文件。如果要給sep、end、file指定值必須使用關(guān)鍵字參數(shù)。

print('hello', 'world', sep='%')  # 輸出 hello%world 
print('hello', 'world', end='*')  # 輸出 hello world*，并且不換行 

二、文件I/O

讀寫(xiě)文件之前，先用open()函數(shù)打開(kāi)一個(gè)文件，它會(huì)返回一個(gè)文件對(duì)象（file object）：

f = open(filename，mode)

如果不指定mode參數(shù)，文件將默認(rèn)以‘r'模式打開(kāi)。模式中的字符有：

r：只讀
w：只寫(xiě)，如果文件已存在則將其覆蓋。如果該文件不存在，創(chuàng)建新文件
+：讀寫(xiě)（不能單獨(dú)使用）
a：打開(kāi)文件用于追加，只寫(xiě)，不存在則創(chuàng)建新文件
b：以二進(jìn)制模式打開(kāi)（不能單獨(dú)使用）

所以可能的模式大概有r、w、r+、w+、rb、wb、rb+、wb+、a、a+、ab、ab+，注意只有w和a可以創(chuàng)建文件。

通常情況下，文件都是以文本模式（text mode）打開(kāi)的，也就是說(shuō)，從文件中讀寫(xiě)的是以一種特定的編碼格式進(jìn)行編碼（默認(rèn)的是 UTF-8）的字符串。如果文件以二進(jìn)制模式（binary mode）打開(kāi)，數(shù)據(jù)將以字節(jié)對(duì)象的形式進(jìn)行讀寫(xiě)：

f = open('a.txt','wb+') 
f.write('I like apple!')  # 報(bào)錯(cuò) 
f.write(b'I like apple!') # 以bytes對(duì)象的形式進(jìn)行讀寫(xiě) 

Bytes對(duì)象是0到127的不可修改的整數(shù)序列，或純粹的 ASCII 字符，它的用途是存儲(chǔ)二進(jìn)制數(shù)據(jù)。

可以通過(guò)在一個(gè)字符串前面加上'b'來(lái)創(chuàng)建一個(gè)bytes literal；
也可以通過(guò)bytes() 函數(shù)創(chuàng)建一個(gè) bytes 對(duì)象。

注意：如果bytes() 函數(shù)的初始化器是一個(gè)字符串，那么必須提供一種編碼。

b1 = b'This is string' 
b2 = bytes('This is string', 'UTF-8')  # 必須指定編碼格式 

字符串對(duì)象與字節(jié)對(duì)象是不兼容的，要將 bytes 轉(zhuǎn)變?yōu)?str， bytes 對(duì)象必須要進(jìn)行解碼，使用decode() 方法：

b = bytes('This is string', 'UTF-8') 
print(b, b.decode(), sep='\n') 
# 輸出： 
# b'This is string' 
# This is string 

文件對(duì)象的方法（假設(shè)f是一個(gè)文件對(duì)象）：

f.read(size) ：讀取size個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，然后作為字符串或 bytes 對(duì)象返回。size是一個(gè)可選參數(shù)，如果不指定size，則讀取文件的所有內(nèi)容。
f.readline() ：讀取一行。在字符串末尾會(huì)留下?lián)Q行符 (\n)，如果到文件尾，返回空字符串。
f.readlines() ：讀取所有行，儲(chǔ)存在列表中，每個(gè)元素是一行，相當(dāng)于list(f)。
f.write(string) ：將 string 寫(xiě)入到文件中，返回寫(xiě)入的字符數(shù)。如果以二進(jìn)制模式寫(xiě)文件，需要將string轉(zhuǎn)換為 bytes 對(duì)象。
f.tell() ：返回文件對(duì)象當(dāng)前所處的位置，它是從文件開(kāi)頭開(kāi)始算起的字節(jié)數(shù)。
f.seek(offset, from_what) ：改變文件對(duì)象所處的位置。offset是相對(duì)參考位置的偏移量，from_what 取值 0（文件頭, 默認(rèn)）、1（當(dāng)前位置）、2（文件尾）表示參考位置。
f.close() ：關(guān)閉文件對(duì)象。

這些都是很常用的方法，當(dāng)然文件對(duì)象不止這些方法。根據(jù)打開(kāi)的模式不同，open() 返回的文件對(duì)象類型也不同：

TextIOWrapper：文本模式，返回TextIOWrapper對(duì)象。
BufferedReader：讀二進(jìn)制，即rb，返回BufferedReader對(duì)象。
BufferedWriter：寫(xiě)和追加二進(jìn)制，即wb、ab，返回BufferedWriter對(duì)象。
BufferedRandom：讀/寫(xiě)模式，即含有+的模式，返回BufferedRandom對(duì)象。
可以在這些文件對(duì)象上運(yùn)行 dir() 或 help()，查看它們所有的方法。

補(bǔ)充：

1、在文本模式下，seek()方法只會(huì)相對(duì)于文件起始位置進(jìn)行定位。（除了定位文件尾可以用 seek(0, 2)之外）
2、可以循環(huán)迭代一個(gè)文件對(duì)象一行一行讀?。?/p>

for line in f: 
print(line, end='') 

三、格式化輸出

一般來(lái)說(shuō)，我們希望更多的控制輸出格式，而不是簡(jiǎn)單的以空格分割。這里有兩種方式：

第一種是由你自己控制。使用字符串切片、連接操作以及 string 包含的一些有用的操作。
第二種是使用str.format()方法。
下面給一個(gè)示例：

# 第一種方式：自己控制 
for x in range(1, 11): 
  print(str(x).rjust(2), str(x*x).rjust(3), end=' ') 
  print(str(x*x*x).rjust(4)) 
 
# 第二種方式：str.format() 
for x in range(1, 11): 
  print('{0:2d} {1:3d} {2:4d}'.format(x, x*x, x*x*x)) 
 
# 輸出都是： 
# 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 

第一種方式中，字符串對(duì)象的 str.rjust() 方法的作用是將字符串靠右，并默認(rèn)在左邊填充空格，類似的方法還有 str.ljust() 和 str.center() 。這些方法并不會(huì)寫(xiě)任何東西，它們僅僅返回新的字符串，如果輸入很長(zhǎng)，它們并不會(huì)截?cái)嘧址?。我們注意到，同樣是輸出一個(gè)平方與立方表，使用str.format()會(huì)方便很多。

str.format()的基本用法如下：

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

括號(hào)及括號(hào)里的字符將會(huì)被 format() 中的參數(shù)替換.。括號(hào)中的數(shù)字用于指定傳入對(duì)象的位置：

>>> print('{0} and {1}'.format('Kobe', 'James')) 
Kobe and James 
>>> print('{1} and {0}'.format('Kobe', 'James')) 
James and Kobe 

如果在 format() 中使用了關(guān)鍵字參數(shù)，那么它們的值會(huì)指向使用該名字的參數(shù)：

>>> print('The {thing} is {adj}.'.format(thing='flower', adj='beautiful')) 
The flower is beautiful. 

可選項(xiàng)':'和格式標(biāo)識(shí)符可以跟著 field name，這樣可以進(jìn)行更好的格式化：

>>> import math 
>>> print('The value of PI is {0:.3f}.'.format(math.pi)) 
The value of PI is 3.142. 

在':'后傳入一個(gè)整數(shù)，可以保證該域至少有這么多的寬度，用于美化表格時(shí)很有用：

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

我們還可以將參數(shù)解包進(jìn)行格式化輸出。例如，將table解包為關(guān)鍵字參數(shù)：

table = {'Jack':4127, 'Rose':4098, 'Peter':7678} 
print('Jack is {Jack}, Rose is {Rose}, Peter is {Peter}.'.format(**table)) 
# 輸出：Jack is 4127, Rose is 4098, Peter is 7678. 

補(bǔ)充：

% 操作符也可以實(shí)現(xiàn)字符串格式化。它將左邊的參數(shù)作為類似 sprintf() 式的格式化字符串，而將右邊的代入：

import math 
print('The value of PI is %10.3f.' %math.pi) 
# 輸出：The value of PI is   3.142. 

因?yàn)檫@種舊式的格式化最終會(huì)從Python語(yǔ)言中移除，應(yīng)該更多的使用 str.format() 。

附：文本模式與二進(jìn)制模式

1、在Windows系統(tǒng)中，文本模式下，默認(rèn)是將Windows平臺(tái)的行末標(biāo)識(shí)符 \r\n 在讀時(shí)轉(zhuǎn)為 \n ，而在寫(xiě)時(shí)將 \n 轉(zhuǎn)為 \r\n 。 這種隱藏的行為對(duì)于文本文件是沒(méi)有問(wèn)題的，但是對(duì)于二進(jìn)制數(shù)據(jù)像 JPEG 或 EXE 是會(huì)出問(wèn)題的。在使用這些文件時(shí)請(qǐng)小心使用二進(jìn)制模式。

2、在類Unix/Linux系統(tǒng)中，行末標(biāo)識(shí)符為 \n，即文件以 \n 代表?yè)Q行。所以Unix/Linux系統(tǒng)中在文本模式和二進(jìn)制模式下并無(wú)區(qū)別。

本文所述實(shí)例讀者可以實(shí)際動(dòng)手操作測(cè)試一下，以加深印象，從而進(jìn)一步牢固掌握Python基礎(chǔ)。