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Python 编程/输入和输出

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输入

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Python 3.x 只有一个从用户获取输入的函数，input()。相比之下，旧的 Python 2.x 有两个从用户获取输入的函数：input() 和 raw_input()。

还有一些非常简单的方法可以读取文件，并且为了更严格地控制输入，可以从 stdin 读取，如果需要。

Python 3.x 中的 input()

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在 Python 3.x 中，input() 会向用户询问一串数据（以换行符结尾），并简单地返回该字符串。它也可以接受一个参数，该参数在用户输入数据之前显示为提示。例如：

print(input('What is your name?'))

打印出

What is your name? <user input data here>

示例：将用户的姓名（即字符串数据）分配给变量“x”，您将键入

x = input('What is your name?')

在旧的 Python 2.x 中，以上适用于raw_input() 函数，并且还有input() 函数，它的行为不同，它会自动评估用户输入的内容；在 Python 3 中，可以通过eval(input()) 实现相同的功能。

链接

  • input() 在 Python 3 的库引用中的内置函数中，docs.python.org
  • raw_input() 在 Python 2 的库引用中的内置函数中，docs.python.org

Python 2.x 中的 input()

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在旧的 Python 2.x 中，input() 将用户输入作为字符串并对其进行评估。

因此，如果脚本写道

x = input('What are the first 10 perfect squares? ')

用户可以输入

map(lambda x: x*x, range(10))

这将产生列表形式的正确答案。请注意，任何输入的语句都不能跨越多行。

input() 不应该用于除最简单的程序之外的任何程序，出于安全原因。使用诸如以下的习语将从 raw_input() 返回的字符串转换为 Python 类型

x = None
while not x:
    try:
        x = int(raw_input())
    except ValueError:
        print('Invalid Number')

是比较好的方法，因为 input() 使用 eval() 将字面量转换为 Python 类型，这使得恶意人士可以从程序内部轻松地运行任意代码。

链接

  • input() 在 Python 2 的库引用中的内置函数中，docs.python.org

文件输入

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文件对象

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要从文件读取，可以使用open 迭代文件的行

f = open('test.txt', 'r')
for line in f:
    print(line[0])
f.close()

这将打印每行的第一个字符。换行符附加到以这种方式读取的每一行的末尾。open 的第二个参数可以是 'r'、'w' 或 'rw'，以及其他一些参数。

读取文件的新方法，也是更好的方法

with open("test.txt", "r") as txt:
    for line in txt:
        print(line)

优点是打开的文件将在with 语句内的部分执行完毕后自动关闭，即使抛出异常也是如此。

由于文件在文件对象超出范围时会自动关闭，因此实际上没有必要显式关闭它们。因此，上一段代码中的循环也可以写成

for line in open('test.txt', 'r'):
    print(line[0])

您可以一次读取特定数量的字符

c = f.read(1)
while len(c) > 0:
    if len(c.strip()) > 0: print(c)
    c = f.read(1)

这将一次读取 f 中的字符，然后在它们不是空格的情况下打印它们。

文件对象隐式包含一个标记来表示当前位置。如果文件标记应该移动回开头，则可以关闭文件对象并重新打开它，或者只需使用以下命令将标记移动回开头

f.seek(0)

标准文件对象

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有一些内置文件对象代表标准输入、输出和错误。这些对象位于 sys 模块中，分别称为 stdin、stdout 和 stderr。它们在 __stdin__、__stdout__ 和 __stderr__ 中也有不可变副本。这是为了 IDLE 和其他工具，其中标准文件已更改。

您必须导入 sys 模块才能使用特殊的 stdin、stdout、stderr I/O 处理程序。

import sys

为了更精细地控制输入，请使用 sys.stdin.read()。要实现 UNIX 'cat' 程序，您可以执行以下操作

import sys
for line in sys.stdin:
    print(line, end="")

请注意，sys.stdin.read() 将从标准输入读取到 EOF。（通常是 Ctrl+D。）

解析命令行

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传递给 Python 程序的命令行参数存储在 sys.argv 列表中。列表中的第一个项目是 Python 程序的名称，它可能包含完整的路径，也可能不包含，具体取决于调用的方式。sys.argv 列表是可修改的。

打印除程序名称本身以外的所有传递的参数

import sys
for arg in sys.argv[1:]:
  print(arg)

解析传递的参数以查找传递的减号选项

import sys
option_f = False
option_p = False
option_p_argument = ""
i = 1
while i < len(sys.argv):
  if sys.argv[i] == "-f":
    option_f = True
    sys.argv.pop(i)
  elif sys.argv[i] == "-p":
    option_p = True
    sys.argv.pop(i)
    option_p_argument = sys.argv.pop(i)
  else:
    i += 1

在上面，找到选项的参数被删除，以便可以循环遍历 sys.argv 以获得所有剩余的参数。

命令行参数的解析还得到库模块 optparse（已弃用）、argparse（从 Python 2.7 开始）和 getopt（为了让 C 程序员的生活更轻松）的支持。

argparse 的最小解析示例

import argparse
parser = argparse.ArgumentParser(description="Concatenates two strings")
addarg = parser.add_argument
addarg("s1", help="First string to concatenate")
addarg("s2", help="Second string to concatenate")
args = parser.parse_args()
result = args.s1 + args.s2
print(result)

使用 argparse 解析 - 指定 arg 类型为 int

import argparse
parser = argparse.ArgumentParser(description="Sum two ints")
addarg = parser.add_argument
addarg("i1", help="First int to add", type=int)
addarg("i2", help="Second int to add", type=int)
args = parser.parse_args()
result = args.i1 + args.i2
print(result)

使用 argparse 解析 - 添加可选开关 -m 以产生乘法而不是加法

import argparse
parser = argparse.ArgumentParser(description="Sums or multiplies two ints.")
addarg = parser.add_argument
addarg("i1", help="First int", type=int)
addarg("i2", help="Second int", type=int)
addarg("-m", help="Multiplies rather than adds.", action="store_true")
args = parser.parse_args()
if args.m:
  result = args.i1 * args.i2
else:
  result = args.i1 + args.i2
print(result)

使用 argparse 解析 - 将参数设置为消耗一个或多个项目

import argparse
parser = argparse.ArgumentParser(description="Sums one or more ints.")
addarg = parser.add_argument
addarg("intlist", help="Ints", type=int, nargs="+")
args = parser.parse_args()
result = 0
for item in args.intlist:
  result += item
print(result)

用法示例：python ArgparseTest.py 1 3 5

使用 argparse 解析 - 与上面相同，但在参数描述之后添加一个帮助后记，以在 -h 之后输出

import argparse
parser = argparse.ArgumentParser(description="Sums one or more ints.",
  epilog="Example: python ArgparseTest.py 1 3 5")
addarg = parser.add_argument
addarg("intlist", help="Ints", type=int, nargs="+")
args = parser.parse_args()
result = 0
for item in args.intlist:
  result += item
print(result)

使用 argparse 解析 - 使第二个整数参数通过 nargs 可选

import argparse
parser = argparse.ArgumentParser(description="Sums one or two integers.",
  epilog="Example: python ArgparseTest.py 3 4\n"
         "Example: python ArgparseTest.py 3")
addarg = parser.add_argument
addarg("i1", help="First int", type=int)
addarg("i2", help="Second int, optional, defaulting to 1.", type=int, default=1, nargs="?")
args = parser.parse_args()
result = args.i1 + args.i2
print(result)

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输出

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执行输出的基本方法是使用 print 语句。

print('Hello, world')

要在同一行上打印多个内容，并在它们之间用空格隔开，请在它们之间使用逗号

print('Hello,', 'World')

这将打印出以下内容

Hello, World

虽然两个字符串都不包含空格，但 print 语句由于两个对象之间的逗号而添加了一个空格。可以打印任意数据类型

print(1, 2, 0xff, 0777, 10+5j, -0.999, map, sys)

这将输出以下内容

1 2 255 511 (10+5j) -0.999 <built-in function map> <module 'sys' (built-in)>

对象可以在同一行上打印，而无需在同一行上

for i in range(10):
    print(i, end=" ")

这将输出以下内容

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

要在打印行的末尾添加换行符，请添加一个没有对象的 print 语句。

for i in range(10):
    print(i, end=" ")
print()
for i in range(10,20):
    print(i, end=" ")

这将输出以下内容

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

如果没有该空 print 语句，上面的输出将如下所示

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

您可以打印到文件，而不是打印到标准输出

print('Hello, world', file=f)

这将打印到任何实现 write() 的对象，包括文件对象。

关于遗留 Python 2 的说明：在 Python 2 中，print 是一个语句而不是一个函数，不需要在它的参数周围加括号。而不是print(i, end=" ")，人们会写print i,.

省略换行符

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在 Python 3.x 中，可以通过将 end="" 传递给 print 函数或使用 write 方法来输出不带换行符的内容

import sys
print("Hello", end="")
sys.stdout.write("Hello") # Or stderr to write to standard error stream.

在 Python 2.x 中，为了避免在后续 print 语句中使用对象的输出之间添加空格和换行符，可以执行以下操作之一

串联：串联每个对象的字符串表示形式，然后将整个内容一次性打印出来。

print(str(1)+str(2)+str(0xff)+str(0777)+str(10+5j)+str(-0.999)+str(map)+str(sys))

这将输出以下内容

12255511(10+5j)-0.999<built-in function map><module 'sys' (built-in)>

写入函数：可以为sys.stdout.write创建一个简写，并将其用于输出。

import sys
write = sys.stdout.write
write('20')
write('05\n')

这将输出以下内容

2005

您可能需要使用 sys.stdout.flush() 以便快速在屏幕上显示该文本。

示例

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使用Python 3.x输出的示例

  • from __future__ import print_function
    • 确保 Python 2.6 及更高版本的 Python 2.x 可以使用 Python 3.x print 函数。
  • print("Hello", "world")
    • 打印用空格隔开的两个单词。请注意周围的括号，在 Python 2.x 中未使用。
  • print("Hello world", end="")
    • 不带结尾换行符打印。
  • print("Hello", "world", sep="-")
    • 用连字符分隔打印两个单词。
  • print("Hello", 34)
    • 打印各种数据类型的元素，用空格分隔它们。
  • print("Hello " + 34)
    • 由于尝试连接字符串和整数而引发错误。
  • print("Hello " + str(34))
    • 使用“+”连接字符串，在将数字转换为字符串之后。
  • sum=2+2; print "The sum: %i" % sum
    • 打印一个字符串，该字符串已使用作为参数传递的整数进行格式化。另请参见#格式化。
  • print ("Error", file=sys.stderr)
    • 输出到文件句柄，在本例中是标准错误流。

使用Python 2.x输出的示例

  • print "Hello"
  • print "Hello", "world"
    • 用空格分隔两个单词。
  • print "Hello", 34
    • 打印各种数据类型的元素，用空格分隔它们。
  • print "Hello " + 34
    • 由于尝试连接字符串和整数而引发错误。
  • print "Hello " + str(34)
    • 使用“+”连接字符串，在将数字转换为字符串之后。
  • print "Hello",
    • 打印“Hello ”不带换行符，结尾处带空格。
  • sys.stdout.write("Hello")
    • 打印“Hello”不带换行符。执行“import sys”是先决条件。需要后续的“sys.stdout.flush()”才能立即在用户的屏幕上显示。
  • sys.stdout.write("Hello\n")
    • 打印“Hello”带换行符。
  • print >> sys.stderr, "An error occurred."
    • 打印到标准错误流。
  • sys.stderr.write("Hello\n")
    • 打印到标准错误流。
  • sum=2+2; print "The sum: %i" % sum
    • 打印一个字符串，该字符串已使用作为参数传递的整数进行格式化。
  • formatted_string = "The sum: %i" % (2+2); print formatted_string
    • 与上一个类似，只是格式化发生在 print 语句之外。
  • print "Float: %6.3f" % 1.23456
    • 输出“Float: 1.234”。句点后的数字 3 指定小数点后显示的小数位数，而句点前的数字 6 指定显示的数字应占用的字符总数，如果需要，将用空格填充。
  • print "%s is %i years old" % ("John", 23)
    • 将两个参数传递给格式化程序。

文件输出

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将数字从 1 到 10 打印到文件，每行一个数字

file1 = open("TestFile.txt","w")
for i in range(1,10+1):
  print(i, file=file1)
file1.close()

使用“w”，文件将被打开以供写入。使用“file=file1”，print 将其输出发送到文件而不是标准输出。

将数字从 1 到 10 打印到文件，用连字符分隔

file1 = open("TestFile.txt", "w")
for i in range(1, 10+1):
  if i > 1:
    file1.write("-")
  file1.write(str(i))
file1.close()

打开文件以进行追加而不是覆盖

file1 = open("TestFile.txt", "a")

在 Python 2.x 中，重定向到文件是通过以下方式完成的print >>file1, i.

另请参见文件章节。

格式化

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使用字符串百分号运算符将数字和其他值格式化为字符串

v1 = "Int: %i" % 4               # 4
v2 = "Int zero padded: %03i" % 4 # 004
v3 = "Int space padded: %3i" % 4 #   4
v4 = "Hex: %x" % 31              # 1f
v5 = "Hex 2: %X" % 31            # 1F - capitalized F
v6 = "Oct: %o" % 8               # 10
v7 = "Float: %f" % 2.4           # 2.400000
v8 = "Float: %.2f" % 2.4         # 2.40
v9 = "Float in exp: %e" % 2.4    # 2.400000e+00
vA = "Float in exp: %E" % 2.4    # 2.400000E+00
vB = "List as string: %s" % [1, 2, 3]
vC = "Left padded str: %10s" % "cat"
vD = "Right padded str: %-10s" % "cat"
vE = "Truncated str: %.2s" % "cat"
vF = "Dict value str: %(age)s" % {"age": 20}
vG = "Char: %c" % 65             # A
vH = "Char: %c" % "A"            # A

使用 format() 字符串方法将数字和其他值格式化为字符串，自 Python 2.6 起

v1 = "Arg 0: {0}".format(31)     # 31
v2 = "Args 0 and 1: {0}, {1}".format(31, 65)
v3 = "Args 0 and 1: {}, {}".format(31, 65)
v4 = "Arg indexed: {0[0]}".format(["e1", "e2"])
v5 = "Arg named: {a}".format(a=31)
v6 = "Hex: {0:x}".format(31)     # 1f
v7 = "Hex: {:x}".format(31)      # 1f - arg 0 is implied
v8 = "Char: {0:c}".format(65)    # A
v9 = "Hex: {:{h}}".format(31, h="x") # 1f - nested evaluation

使用字面字符串插值将数字和其他值格式化为字符串，自 Python 3.6 起

int1 = 31; int2 = 41; str1="aaa"; myhex = "x"
v1 = f"Two ints: {int1} {int2}"
v2 = f"Int plus 1: {int1+1}"      # 32 - expression evaluation
v3 = f"Str len: {len(str1)}"      # 3 - expression evaluation
v4 = f"Hex: {int1:x}"             # 1f
v5 = f"Hex: {int1:{myhex}}"       # 1f - nested evaluation

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