用法及效果：Python中的seek函数

小蓝 • 2024-12-12 13:22 • 编程

一、什么是seek函数?

在Python中，文件是最主要的数据交换方式之一。而文件I/O（I/O，Input和Output）操作是对Python中文件操作的关键。然而，读取文件信息的过程中，需要考虑到文件指针（笔者将其称作“游标”）位置的变化。在Python中，可以借助seek函数实现对文件游标位置的调整。

seek函数是Python中的内置函数，是用于移动文件读写指针位置的方法，其语法如下：

f.seek(offset[, whence])

其中参数offset表示偏移量，whence参数表示起始位置。默认值为0，可以省略不写。如果需要从文件末尾处开始，则需将值设置为2。起始位置的取值范围为0、1、2，分别代表文件开头、当前位置和文件结尾。

例如：

f.seek(0) # 将游标移动至文件开头

二、seek函数的常用操作及效果

1. 将游标移动至指定位置

seek函数最基础的用法是将游标移动至指定的位置。假设我们要在文本文件中寻找某个关键词的位置，可以使用下列代码：

f = open('test.txt')
f.seek(0) # 将游标移动至文件开头
for line in f:
    if '关键词' in line:
        print(line)

当游标指向0时，文件读取器会从文件开头开始读取数据。每读取一行数据，就会检查是否有“关键词”的存在，如果有，则打印这一行的数据。如果找到了“关键词”，则我们可以输出其在文件中的位置，从而了解关键词在文件中的位置。如此一来，就节省了读取全部文件的时间。

2. 将游标向相对方向移动

同时，seek函数可以将游标向相对方向移动，具体有两种：

2.1 将游标向前移动

使用负数来表示向前移动游标。例如，我们可以用前后读取以查看行间差异并打印出新添加的行：

def tail(f, window=20):
    """
    读取文件，输出最后n行的内容
    """
    f.seek(0, 2)
    bytes = f.tell()
    size = window + 1
    block = -1
    data = []
    while size > 0 and bytes > 0:
        if bytes - size >= 0:
            f.seek(block * size, 2)
            data.append(f.read(size))
            size -= 1
        else:
            f.seek(0, 0)
            data.append(f.read(bytes))
            size -= bytes
        blocks -= 1
        bytes = f.tell()
    return '\n'.join(data[::-1])

其中的seek函数即向前移动游标，‘-20’则表示向前移动20个字节。

2.2 将游标向后移动

使用正数来将游标向后移动。例如，如果要在文件中跳过当前行，可以使用以下代码：

while True:
    line = f.readline()
    if not line:
        break
    if line.startswith('#'):
        continue
    # etc.

如果当前行以“#”开头，则使用下列代码跳过到下一行：

f.seek(len(line), 1)

三、如何使用seek函数?

在Python文件I/O模块中，seek函数在进行文件读写操作时是难以避免的。具体而言，我们可以在以下场景中使用seek函数：

1. 大文件读写操作

在读取和处理大文件时，我们可以通过seek函数对文件指针进行随机调整，以避免不必要的I/O读写操作，提高程序效率。

2. 多次读写文件操作

在将文件作为I/O交互形式的数据缓存时，某些需要对文件读写的操作可能会成为瓶颈。在这种情况下，我们可以通过seek函数设计程序读写模式，以便更高效地进行文件I/O操作。

四、总结

通过本文的介绍，我们了解到了seek函数的基础知识，包括它的使用场景、应当如何使用、以及常见的应用案例。无论是读取大文件、多次读写文件还是其他更高层次的应用，我们都可以通过seek函数轻松地优化程序代码。

请注意，seek函数只适用于二进制和文本文件，对其他类型的文件无效。

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