Python文件操作之文件指针seek与tell函数用法全解

with open("demo.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("ABCDEFGHIJ")  # 10个字符

with open("demo.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    print(f"打开时位置: {f.tell()}")       # 0 —— 开头
    print(f"读3个字符: {f.read(3)}")       # ABC
    print(f"现在位置: {f.tell()}")         # 3
    print(f"再读2个: {f.read(2)}")         # DE
    print(f"现在位置: {f.tell()}")         # 5

    # 回到开头
    f.seek(0)
    print(f"seek(0)后位置: {f.tell()}")    # 0
    print(f"重新读: {f.read(5)}")          # ABCDE

# tell() 返回当前文件指针的位置（字节偏移量）
# 文本模式下：返回的是"不透明"位置——只能用于seek()
# 二进制模式下：返回准确的字节偏移量

# 文本模式——tell()返回的值不一定是字符数
with open("demo.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    f.read(5)
    pos = f.tell()
    print(f"文本模式tell: {pos}")

# 二进制模式——tell()返回精确的字节数
with open("demo.txt", "rb") as f:
    f.read(5)
    pos = f.tell()
    print(f"二进制模式tell: {pos}")  # 5 —— 准确的字节数

# 💡 在二进制模式下，tell()的值可以和seek()精确配合
# 在文本模式下，tell()的值只能用于seek()恢复到同一位置

# seek(offset, whence)
# offset: 偏移量（整数，可正可负）
# whence: 参考点
#   0 —— 从文件开头（默认）
#   1 —— 从当前位置
#   2 —— 从文件末尾

# 准备测试数据
with open("seek_demo.bin", "wb") as f:
    f.write(b"0123456789ABCDEF")  # 16字节

# === whence=0：从开头 ===
with open("seek_demo.bin", "rb") as f:
    f.seek(5, 0)          # 跳到第5字节（从开头数）
    print(f.read(3))       # b'567' —— 第5,6,7字节

    f.seek(0)              # 回到开头
    print(f.read(4))       # b'0123'

# === whence=1：从当前位置 ===
with open("seek_demo.bin", "rb") as f:
    f.read(4)              # 读4字节 —— 位置现在是4
    f.seek(2, 1)           # 从当前位置跳2字节 —— 位置变成6
    print(f"位置: {f.tell()}")  # 6
    print(f.read(2))       # b'67'

# === whence=2：从末尾 ===
with open("seek_demo.bin", "rb") as f:
    f.seek(0, 2)           # 跳到末尾
    print(f"文件大小: {f.tell()}")  # 16

    f.seek(-4, 2)          # 倒数第4字节
    print(f.read())        # b'CDEF'

# ⚠️ 文本模式只能：
# - seek(0) —— 回到开头
# - seek(0, 2) —— 跳到末尾
# - seek(某个tell()返回的值) —— 恢复到之前位置

with open("demo.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    f.read(3)
    saved_pos = f.tell()      # 保存位置
    f.read(3)
    f.seek(saved_pos)         # 恢复到保存的位置
    print(f.read(3))          # 重新从保存位置读取

# ❌ 文本模式下不能：
# f.seek(5)       # 不确定行为——offset如果不是0，必须来自tell()
# f.seek(5, 1)    # 不能从当前位置偏移
# f.seek(-5, 2)   # 不能从末尾偏移

# ✅ 二进制模式下完全自由——seek()任意位置

def get_file_size(filepath):
    """获取文件大小——使用seek到末尾"""
    with open(filepath, "rb") as f:
        f.seek(0, 2)   # 到末尾
        return f.tell() # 当前位置=文件大小

# 或者直接：
import os
size = os.path.getsize("seek_demo.bin")
print(f"文件大小: {size}字节")

def tail(filepath, n=10):
    """模拟Linux的tail命令——读取文件最后n行"""
    with open(filepath, "rb") as f:
        # 跳到末尾
        f.seek(0, 2)
        file_size = f.tell()

        # 从末尾倒着读
        buffer = bytearray()
        chunk_size = 1024
        lines_found = 0
        pos = file_size

        while pos > 0 and lines_found <= n:
            read_size = min(chunk_size, pos)
            pos -= read_size
            f.seek(pos)
            chunk = f.read(read_size)
            buffer[0:0] = chunk  # 插到前面
            lines_found = buffer.count(b'\n')

        # 解码并取最后n行
        text = buffer.decode("utf-8", errors="ignore")
        lines = text.splitlines()
        return lines[-n:] if len(lines) > n else lines

# 测试
# with open("test.txt", "w") as f:
#     for i in range(100):
#         f.write(f"第{i+1}行\n")
# print(tail("test.txt", 5))

import struct

# 固定长度记录文件——可以用seek()实现O(1)随机访问
# 每条记录：ID(4字节) + 姓名(20字节) + 分数(4字节) = 28字节

RECORD_SIZE = 28
RECORD_FORMAT = "i20sf"  # int, 20字节字符串, float

def write_record(f, record_id, name, score):
    """写入一条固定长度记录"""
    name_bytes = name.encode("utf-8")[:20].ljust(20, b'\0')
    data = struct.pack(RECORD_FORMAT, record_id, name_bytes, score)
    f.write(data)

def read_record(f, index):
    """随机读取第index条记录（O(1)）"""
    f.seek(index * RECORD_SIZE)
    data = f.read(RECORD_SIZE)
    if len(data) < RECORD_SIZE:
        return None
    record_id, name_bytes, score = struct.unpack(RECORD_FORMAT, data)
    name = name_bytes.decode("utf-8").rstrip('\0')
    return {"id": record_id, "name": name, "score": score}

# 创建记录文件
with open("records.dat", "wb") as f:
    write_record(f, 1, "张三", 85.5)
    write_record(f, 2, "李四", 92.0)
    write_record(f, 3, "王五", 78.5)
    write_record(f, 4, "赵六", 88.0)

# 随机访问第3条记录（索引2，因为从0开始）
with open("records.dat", "rb") as f:
    record = read_record(f, 2)
    print(record)  # {'id': 3, 'name': '王五', 'score': 78.5}

    # 直接跳到第0条
    record = read_record(f, 0)
    print(record)  # {'id': 1, 'name': '张三', 'score': 85.5}