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Pycharm开发环境的调试(debug)

断点

调试操作区 

文件操作 

文本文件和二进制文件 

文件操作相关模块概述 

 创建文件对象open()

文本文件的写入 

常用编码介绍 

中文乱码问题 

close()关闭文件流

with语句(上下文管理器)

 文本文件的读取

Pycharm开发环境的调试(debug)

1 、进行调试的核心是设置断点。

2、 程序执行到断点时，暂时挂起，停止执行。就像看视频按下停止一样，我们可以详细的观看停止处 的每一个细节。 

断点

程序运行到此处，暂时挂起，停止执行。我们可以详细在此时观察程序的运行情况，方便做出进一步的判断。

1、设置断点：

在行号后面单击即可增加断点。在断点上再单击即可取消断点。

python二进制文件写入char python操作二进制文件_数据库

进入调试视图 

我们通过如下三种方式都可以进入调试视图：

1、 单击工具栏上的按钮

python二进制文件写入char python操作二进制文件_python_02

2、 右键单击编辑区，点击： debug ‘模块名’ 

3、 快捷键： shift+F9

进入调试视图后，布局如下：

python二进制文件写入char python操作二进制文件_实例对象_03

1、 左侧为“浏览帧”： 调试器列出断点处，当前线程正在运行的方法，每个方法对应一 个“栈帧”。最上面的是当前断点所处的方法。

2 、变量值观察区： 

 3 、调试器列出了断点处所在方法相关的变量值。我们可以通过它， 查看变量的值的变化。

调试操作区 

python二进制文件写入char python操作二进制文件_python_04

我们通过上图中的按钮进行调试操作，它们的含义如下：

python二进制文件写入char python操作二进制文件_python_05

文件操作 

python二进制文件写入char python操作二进制文件_实例对象_06

一个完整的程序一般都包括数据的存储和读取；我们在前面写的程序数据都没有进行实际的存储，因此python解释器执行完数据就消失了。实际开发中，我们经常需要从外部存储介质（硬盘、光盘、 U盘等）读取数据，或者将程序产生的数据存储到文件中，实现“持久化”保存。 

 有基础的同学知道，很多软件系统是将数据存储的数据库中； 数据库实际也是基于文件形式存储的，本章我们就学习文件的相关操作。

文本文件和二进制文件 

按文件中数据组织形式，我们把文件分为文本文件和二进制文件两大类。

1、 文本文件

文本文件存储的是普通“字符”文本，python默认为 unicode 字符集 （两个字节表示一个字符，最多可以表示：65536个），可以使用记事本程序打开。

2、 二进制文件

二进制文件把数据内容用“字节”进行存储，无法用记事本打开。必须使用专用的软件解码。常见的有：MP4视频文件、MP3音频文 件、JPG图片、doc文档等等。

python二进制文件写入char python操作二进制文件_数据库_07

文件操作相关模块概述 

Python标准库中，如下是文件操作相关的模块，我们会陆续给大家介绍。

python二进制文件写入char python操作二进制文件_实例对象_08

 创建文件对象open()

open()
open(文件名[,打开方式]) 
如果只是文件名，代表在当前目录下的文件。文件名可以录入全路径，比如： D:\a\b.txt 
为了减少 \ 的输入，可以使用原始字符串： r“d:\b.txt”
f = open(r"d:\b.txt","w")

打开方式有如下几种：

python二进制文件写入char python操作二进制文件_python二进制文件写入char_09

文本文件对象和二进制文件对象的创建：

1 如果没有增加模式 b ，则默认创建的是文本文件对象，处理的基本单元是“字符”。

2 如果是二进制模式 b ，则创建的是二进制文件对象，处理的基本单元是“字节”。 

文本文件的写入 

基本的文件写入操作

文本文件的写入一般就是三个步骤：

1、 创建文件对象

2、 写入数据

3 、关闭文件对象

我们首先创建一个小程序，体验一下文本文件的写入操作。

【操作】文本写入操作简单测试 

f = open(r"a.txt","a")
s = "itxiaowang\napd\n"
f.write(s)
f.close()

或者使用with上下文管理：

with open(r"a.txt","a") as f:
    s = "itxiaowang\napd\n"
    f.write(s)

执行结果： 

python二进制文件写入char python操作二进制文件_数据库_10

常用编码介绍 

在操作文本文件时，经常会操作中文，这时候就经常会碰到乱码问题。为了让大家有能力解决中文乱码问题，这里简单介绍一下各种 编码之间的关系。 常用编码之间的关系如下：

python二进制文件写入char python操作二进制文件_debug调试_11

ASCII 

全称为 American Standard Code for Information Interchange

ASCII 码用7位表示，只能表示128个字符。只定义了27=128个字 符，用7bit即可完全编码，而一字节8bit的容量是256，所以一 字节 ASCII 的编码最高位总是0。


0～31表示控制字符如回车、退格、删除等；32～126表示打印 字符即可以通过键盘输入并且能显示出来的字符； 其中48～57 为0到9十个阿拉伯数字，65～90为26个大写英文字母，97～ 122号为26个小写英文字母，其余为一些标点符号、运算符号等，具体可以参考 ASCII 标准表（大家自行百度，不在此赘述）。 

ISO8859-1 

ISO-8859-1 又称 Latin-1 ，是一个8位单字节字符集，它把 ASCII 的最高位也利用起来，并兼容了 ASCII ，新增的空间是128，但它并没有完全用 完。

在 ASCII 编码之上又增加了西欧语言、希腊语、泰语、阿拉伯语、希伯来语对应的文字符号，它是向下兼容 ASCII

GB2312,GBK,GB18030 

GB2312

GB2312

GB2312 覆盖了汉字的大部分使用率，但不能处理像古汉语等特殊的罕用字，所以后来出现了像 GBK 、 GB18030 这种编码。 GB2312 完全兼容 ISO8859-1

GBK

全称为 Chinese Internal Code Specification ，即汉字内码扩展规范，于1995年制定。它主要是扩展了 GB2312

 GB18030

现在最新的内码字集于2000年发布，并于2001年强制执行，包含了中国大部分少数民族的语言字符，收录汉字数超过70000余个。 它主要采用单字节、双字节、四字节对字符编码，它是向下兼容 GB2312 和 GBK 的，虽然是我国的强制使用标准，但在实际生产中很少用到，用得最多的反而是 GBK 和 GB2312

Unicode 

Unicode 编码设计成了固定两个字节，所有的字符都用16位 (2^16=65536)表示，包括之前只占8位的英文字符等，所以会造成 空间的浪费， UNICODE

Unicode 完全重新设计，不兼容 iso8859-1

UTF-8

对于英文字母， unicode 也需要两个字节来表示。所以 unicode 不便于传输和存储。因此而产生了 UTF编码 ， UTF-8 全称是（ 8-bit Unicode Transformation Format ）。

UTF 编码兼容 iso8859-1 编码，同时也可以用来表示所有语言的字符，不过， UTF 编码是不定长编码，每一个字符的长度从1-4个字节 不等。其中，英文字母都是用一个字节表示，而汉字使用三个字 节。

❤️老鸟建议

一般项目都会使用 UTF-8 。 

中文乱码问题 

windows 操作系统默认的编码是 GBK ， Linux 操作系统默认的编码是 UTF-8 。当我们用 open() 时，调用的是操作系统打开的文件，默认的编码是 GBK

【示例】中文字符文件，乱码出现测试

#测试写入中文
f = open(r"b.txt","w")
f.write("小王\n小王程序员\n")
f.close()

运行结果（ Linux 环境中不存在这个问题）:

python二进制文件写入char python操作二进制文件_实例对象_12

我们在文件编辑区单击右键，选择 FileEncoding ，选择 GBK 即可：

python二进制文件写入char python操作二进制文件_数据库_13

再选择 Reload ，文件即显示正常。 

python二进制文件写入char python操作二进制文件_python_14

【示例】通过指定文件编码解决中文乱码问题

#测试写入中文
f = open(r"b.txt","w",encoding="utf-8")
f.write("小王\n小王程序员\n")
f.close()

 运行结果：

python二进制文件写入char python操作二进制文件_数据库_15

 write()/writelines()写入数据

write(a) ：把字符串 a 写入到文件中

writelines(b) ：把字符串列表写入文件中，不添加换行符

【操作】添加字符串列表数据到文件中

f = open(r"d:\bb.txt","w",encoding="utf-8")
s = ["小王\n","小李\n","小童\n"]
f.writelines(s)
f.close()

执行结果： 

python二进制文件写入char python操作二进制文件_python_16

close()关闭文件流

python二进制文件写入char python操作二进制文件_python_17

由于文件底层是由操作系统控制，所以我们打开的文件对象必须显式调用 close() 方法关闭文件对象。当调用 close() 方法时，首先会把缓冲区数据写入文件(也可以直接调用 flush() 方法)，再关闭文件，释放文件对象。 

为了确保打开的文件对象正常关闭，一般结合异常机制的 finally 或者 with 关键字实现无论何种情况都能关闭打开的文件对象。 

【操作】结合异常机制的 finally

try:
    f = open(r"my01.txt","a")
    s = "xiaowang"
    f.write(s)
except BaseException as e:
    print(e)
finally:
    f.close()

with语句(上下文管理器)

python二进制文件写入char python操作二进制文件_debug调试_18

with关键字 （上下文管理器）可以自动管理上下文资源，不论什么原因跳出 with块

【操作】使用 with 管理文件写入操作

s = ["小王\n","小李\n","小童\n"]
with  open(r"d:\bb.txt","w") as f:
    f.writelines(s)

 文本文件的读取

文件的读取一般使用如下三个方法：

1、 read([size])

从文件中读取 size 个字符，并作为结果返回。如果没有 size 参 数，则读取整个文件。 读取到文件末尾，会返回空字符串。

2、 readline()

读取一行内容作为结果返回。读取到文件末尾，会返回空字符串

3、 readlines()

文本文件中，每一行作为一个字符串存入列表中，返回该列表

【操作】 读取一个文件前4个字符

with  open(r"a.txt","r",encoding="utf-8") as
f:
    print(f.read(4))

 【操作】文件较小，一次将文件内容读入到程序中

with  open(r"d:\bb.txt","r") as f:
    print(f.read())

【操作】按行读取一个文件

with  open(r"bb.txt","r") as f:
    while True:
        fragment = f.readline()
        if not fragment:
            break
        else:
            print(fragment,end="")

【操作】使用迭代器（每次返回一行）读取文本文件

with  open(r"d:\bb.txt","r") as f:
    for a in f:
        print(a,end="")

【操作】为文本文件每一行的末尾增加行号

with open("b.txt","r",encoding="utf-8") as f:
    lines = f.readlines()
    lines2 = [line.rstrip()+" #"+str(index)+"\n" for index,line in zip(range(1,len(lines)+1),lines)]
with open("b.txt","w",encoding="utf-8") as f:
    f.writelines(lines2)

执行前文件内容：

我love u!

艾派德

小王程序员

执行程序后文件内容：

我love u! #1
艾派德 #2
小王程序员 #3