输入和输出概述
程序通过输入接受待处理的数据；然后执行相应的处理；最后通过输出返回处理结果
Python程序通常可以使用下列方式之一实现交互功能；
- 命令行参数
- 标准输入和输出函数
- 文件输入和输出
- 图形化用户界面
命令行参数
sys.argv与命令行参数
命令行参数是Python语言的标准组成。用户在命令行中python程序之后输入的参数，程序中可以通过列表
sys.argv访问命令行参数。argv[0]为脚本名，argv[1]为第一个参数，argv[2]为第二个参数，以此类推按惯例，命令行输入参数
argv[1]、argv[2]等为字符串，所以如果希望传入的参数为数值，则需要使用转换行数int()或float()，将字符串转换为适合类型。
import sys, random
n=int(sys.argv[1])
for i in range(n):
print(random.randrange(0,100))运行结果：
PS C:\Users\Administrator\Desktop\Test\py\py3> python .\test.py 10
30
93
6
64
55
8
32
64
48
72argparse模块和命令行参数解析
argparse模块是用于解析命令的命令行参数，生成帮助信息的Python标准模块。使用argparse模块的基本步骤如下：
- 导入模块
import argparse- 创建ArgumentParser对象
parser = argparse.ArgumentParser()- 调用parser对象方法add_argument()，增加要解析的命令参数信息。
parser.add_argument('--length',default=10,type=int,help='长度')- 调用parser对象方法parser_args()解析命令行参数，生成对应的列表
args = parser.parser_args()args #输出：Namespace(length=10)
标准输入和标准输出函数
使用Python内置的输入函数
input和输出函数
input函数格式为：input([prompt])input函数提示用户输入，并返回用户从控制台输入的内容（字符串）
print函数格式：print(value,...,sep=' ',end='\n',file='sys.stdout',flush=False)print函数用于打印一行内容，即将多个以分隔符（sep，默认为空格）分隔的值（value,…,以逗号分隔的值）写入到指定文件流（file,默认控制台sys.stdout）。参数end指定换行符，flush指定是否强制写入到流
>>> print(1,2,3)
1 2 3
>>> print(1,2,3,sep=',')
1,2,3
>>> print(1,2,3,sep=',',end='.\n')
1,2,3.
>>> for i in range(5):print(i,end=' ')
...
0 1 2 3 4 >>>
>>>运行时提示输入密码
如果程序在运行时，需要提示用户输入密码，则可以使用模块
getpass，以保证用户输入的密码在控制台不回显。getpass模块包含以下两个函数；
getpass.getpass(prompt='Password',stream=None) #提示用户输入密码并返回
getpass.getuser() #获取当前登录用户名
#如果系统不支持不回显，则getpass将导致getpass.GetPassWarningimport getpass
username=input('username: ')
password=getpass.getpass('Please enter password: ')
if username=='mochu7' and password=='m0c1nu7':
print('Login successful！')
else:
print('Login failure！')运行结果
PS C:\Users\Administrator\Desktop\Test\py\py3> python .\test.py
username: mochu7
Please enter password:
Login successful！
PS C:\Users\Administrator\Desktop\Test\py\py3> python .\test.py
username: mochu7
Please enter password:
Login failure！
PS C:\Users\Administrator\Desktop\Test\py\py3>文件和文件对象
文件可以看作数据的集合，一般保存在磁盘或其他存储介质上。
文件对象和open函数
内置函数
open()用于打开或创建文件对象，其语法格式如下：f=open(file,mode='r',buffering=-1,encoding=None)其中file是要打开或创建的文件名，如果不在当前路径，需指出具体路径；mode是打开文件的模式；buffering表示是否使用缓存（默认-1，表示使用系统默认缓冲区大小）；encoding是文件编码。open()返回一个文件对象f使用open()函数，可以指定打开文件的模式mode为：
r(只读)、w(写入，写入前删除旧的内容)、x(创建新文件，如果文件存在，则导致FileExistsError)、a(追加)、b(二进制文件)、t(文本文件，默认值)、+(更新，读写)文件操作函数容易发生异常，而且最后需要关闭打开的文件。故一般使用
try.......except........finally语句，在try语句块中执行文件相关操作，使用except捕获可能发生的异常，在finally语句块中确保关闭打开的文件
try:
f=open(file,mode)#打开文件
except:#捕获异常
#发生异常时执行的操作
finally:
f.close()#关闭打开的文件文件的打开、写入、读取和关闭
通过内置函数
open()可创建或打开文件对象；通过文件对象的实例方法write/weitelines，可写入字符串到文本文件；通过文件对象的实例方法read/readline，可以读取文本文件的内容；文件读写完成后，应该使用close方法关闭文件。文本文件对象是可迭代对象，也可以使用
for循环语句遍历所有的行
import sys
filename=sys.argv[0] #所读取并输出的就是本程序文件test.py
f=open(filename,'r',encoding='utf-8') #打开文件
line_no=0
while True:
line_no+=1 #统计行号
line=f.readline() #读取行信息
if line:
print(line_no,":",line) #输出行号和该行内容
else:
break
f.close() #关闭打开的文件运行结果：
PS C:\Users\Administrator\Desktop\Test\py\py3> python .\test.py
1 : import sys
2 :
3 : filename=sys.argv[0] #所读取并输出的就是本程序文件test.py
4 : f=open(filename,'r',encoding='utf-8') #打开文件
5 : line_no=0
6 : while True:
7 : line_no+=1
8 : line=f.readline()
9 : if line:
10 : print(line_no,":",line)
11 : else:
12 : break
13 : f.close()with语句和上下文管理协议
with context [as var]
操作语句
with语句定义了一个上下文。执行with语句时，首先调用上下文对象context的__enter__()，其返回值赋值给var;离开with语句块时，最后调用context的__enter__()，确保释放资源文件对象支持使用
with语句，确保打开的文件自动关闭；
whti open(file,mode) as f:
#操作打开的文件import sys
filename = sys.argv[0] #所读文件输出的就是本程序文件
line_no = 0 #统计行号
with open(filename,'r',encoding='utf-8') as f: #使用with语句实现上下文管理协议
for line in f:
line_no += 1 #行号计数
print(line_no,":",line) #输出行号和该行内容
f.close()运行结果：
PS C:\Users\Administrator\Desktop\Test\py\py3> python .\test.py
1 : import sys
2 :
3 : filename = sys.argv[0] #所读文件输出的就是本程序文件
4 : line_no = 0 #统计行号
5 : with open(filename,'r',encoding='utf-8') as f: #使用with语句实现上下文管理协议
6 : for line in f:
7 : line_no += 1 #行号计数
8 : print(line_no,":",line) #输出行号和该行内容
9 : f.close()
PS C:\Users\Administrator\Desktop\Test\py\py3>标准输入、输出和错误流
标准输入、输出、和错误流文件对象
在程序启动时，Python自动创建并打开三个文件流对象：
标准输入流文件对象、标准输出流文件对象、错误流文件对象。使用
sys模块的sys.stdin、sys.stdout、sys.stderr，可以查看对应的标准输入、标准输出和标准错误流文件对象。
标准输入流文件对象默认对应控制台键盘。标准输出流文件对象和错误输出流文件对象默认对应于控制台，其区别仅在于后者是非缓冲的
sys.stdout的对象方法write()用于输出对象的字符串表示到标准输出。事实上，print函数就是调用sys.stdout.write()方法
>>> import sys
>>> print("An error message",file=sys.stdout)
An error message
>>> sys.stdout.write('Another error message\n')
Another error message
22
>>>读取任意长度的输入流
程序可以从输入流（sys.stdin）中读取数据直至输入流为空。理论上，输入流的大小没有限制。现代操作系统通常使用组合键
Ctrl+D，指示输入流结束（也有操作系统使用组合键，Ctrl+Z，例如windows系统）与使用命令行参数对比，标准输入允许用户与程序进行交互（使用命令行参数时只能在程序运行前为程序员提供数据），且可读大量数据（使用命令行参数时有长度限制）。
使用标准流输入还可以通过操作系统系统重定向标准输入的源（例如文件或其他程序的输出），从而实现输入的灵活性
import sys
total = 0.0
count = 0
for line in sys.stdin:
count += 1
total += float(line)
avg = total / count
print('平均值：',avg)运行结果：
PS C:\Users\Administrator\Desktop\Test\py\py3> python .\test.py
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
^Z
平均值： 12.0
PS C:\Users\Administrator\Desktop\Test\py\py3>标准输入、输出和错误流重定向
通过设置
sys.stdin、sys.stdout和sys.stderr，可以实现标准输入、输出和错误流重定向
f = open('out.log','w')
sys.stdout =f恢复标准输入，输出和错误流为默认值的代码如下：
sys.stdin = sys.__stdin__
sys.stdout = sys.__stdout__
sys.stderr = sys.__stderr__重定向和管道
标准输入和标准输出对应与输入和输出流。，默认情况下，键盘是标准输入流，显示屏是标准输出流。因此，默认情况下，标准输入来自键盘的输入，而将标准输出结果发送到显示屏。
然而通过在控制台键盘输入数据，不适合大量数据的情况，且每次运行都需要重新输入数据。现代操作系统都提供了标准输入和输出的重定向功能，把标准输入和标准输出关联的默认设备改变为另一文件、一个网络、一个程序等。
通过重定向，可以实现标准输入和标准输出的抽象，并通过操作系统为标准输入或标准输出指定不同源。
重定向标准输出到一个文件
通过在执行程序的命令后面添加重定向指令，可以将标准输出重定向到一个文件。程序将标准输出的结果写入到指定文件，可以实现永久存储。
程序 > 输出文件
其目的是将显示屏从标准输入中分离，并将
输出文件与标准输出关联，即程序的制定结果写入到输出文件，而不是发送到显示屏中显示
PS C:\Users\Administrator\Desktop\Test\py\py3> python .\test.py >..\..\test.txt
PS C:\Users\Administrator\Desktop\Test\py\py3> cd ../../
PS C:\Users\Administrator\Desktop\Test> type .\test.txt
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
PS C:\Users\Administrator\Desktop\Test>重定向文件到标准输入
通过在执行程序的命令后面添加重定向指令，可以实现程序从文件读取输入数据，以代替从控制台程序中输入数据
程序 < 输入文件
其目的是将控制台键盘从标准输入中分离，并将
输入文件与标准输入流关联，即程序从输入文件中读取输入数据，而不是从键盘读取输入数据。重定向文件到输入的功能可以实现
数据驱动的代码，既不用修改程序，即可以实现处理不同数据文件。即将数据保存在文件中，通过编写程序从标准输入中读取数据
管道
通过管道操作，可以指定一个程序的输出为另一程序的输入。即将一个程序的标准输出与另一个程序的标准输入相连，这种机制称为
管道
程序1 | 程序2 | ... | 程序n
其目的是
程序1的标准输出连接到程序2的标准输入。即将程序2标准输出连接到程序3的标准输入，依次类推使用管道更加简洁优雅，且不用创建中间文件，从而消除了输入流和输出流可以处理的数据大小的限制我，执行效率更高
过滤器
现代操作系统中，使用管道作为命令机制可以将多个程序串联起来，每个程序可以视为一个过滤器，过滤器通过某种形式将标准输入流转换为标准输入流
