uio – 输入/输出流

该模块实现相应CPython模块的子集,如下所示。更多信息,请参见 |CPython文档| io.

该模块包含其他类型的流(类文件)对象和辅助函数。

层次结构

与CPython区别

正如在本部分中所述,流基类的概念层次结构在MicroPython中简化。

(摘要)基流类作为所有具体类行为的基础,在CPython中保持较少的二排序(两两排序法)。在MicroPython中,基流类被简化并隐藏以提高效率和节省资源。

CPython中一个重要的二分法是无缓冲对缓冲流。在MicroPython 中,所有流目前都未缓冲。这是因为所有现代操作系统, 甚至许多实时操作系统和文件系统驱动程序都已在侧面执行了缓冲。添加另一缓冲层会产生相反效果(称为“缓冲过满”的问题), 且需占用宝贵的内存。注意:在某些情况下,缓冲可能有用,因此我们会在后面介绍一些可供选择的缓冲支持。

但是在CPython中,另一个重要二分法是与“缓冲性”联系在一起的,即流是否会引发短读/短写。短读即当用户从流中请求10个字节时, 但是所得少于该数量,短写与之相似。在CPython中,未缓冲流会自动进行短操作,而缓冲是对其的保证。非短读/写是一个重要特性, 由此我们得以开发更简洁高效的程序—非常适合MicroPython的程序。因此,尽管MicroPython不支持缓冲流,但仍适合非短操作流。 是否有短操作取决于每个特定类的需求,但是出于上述原因,强烈建议开发人员支持非短操作的行为。例如: MicroPython套接字就确保避免短 读/写。实际上,此时在核心中并无短操作流类的示例,一例是特定于端口的类,在这种情况下需由硬件特性来控制需求。

非短操作行为在非阻塞流情况会很棘手,阻塞对非阻塞的行为为CPython的另一种二分法,并受MicroPython完全支持。 非阻塞流不会等待数据到达或写入—而会读取/写入任何可能的数据或标记数据的缺乏(或写入数据的能力)。显而易见, 这与“非短操作”的方法相矛盾。的确,在CPython中,非阻塞缓冲流的情况非常复杂。在某些地方,这种结合是被禁止的; 在某些地方,未给出明定义或没有文档说明;在某些情况下。会引发较为复杂的异常。在MicroPython中,情况就简单多了: 非阻塞流对高效的异步操作至关重要,因此这一特性在“非短期操作”中占优先地位。所以,阻塞流会在任何情况下都尽可能避免短读/短写 (短读仅在到达文件末尾或发产生误差时出现(但是误差不会返回短数据,而会引发异常)),非阻塞流会产生短数据以避免阻碍操作。

最后一种二分法是二进制vs文本流。MicroPython支持这两种形式,但是在CPython中,文本流本质上就是缓冲的,它们并不在MicroPython中。(实际上,这就是我们引入缓冲支持的情况之一。)

注意:为提高效率,MicroPython不提供与以上层次结构相对应的抽象基类,并且不可能实现纯Python中的流类或将之归入子类。

函数

uio.open(name, mode='r', **kwargs)

打开一个文件。内置的 open() 函数是该函数的别名。所有端口(提供对文件系统的访问)都需支持模式参数,但是对于其他参数的支持因端口不同而不同。

class uio.FileIO(...)

这是以二进制模式打开的文件的类型,例如:使用 open(name, "rb") 。 您不应直接将该类实例化。

class uio.TextIOWrapper(...)

这是以文本模式打开的文件类型,例如:使用 open(name, "rt") 。 您不应直接将该类实例化。

class uio.StringIO([string])
class uio.BytesIO([string])

在内存中,类似文件的输入/输出对象。字符串IO用于文本模式的I/O(类似于用“t”修饰符打开的普通文件)。 字节IO 用于二进制模式的I/O(类似于用“b”修饰符打开的普通文件)。 可使用字符串参数指定类文件对象的初始内容(应为与字符串IO 对应的普通字符串或与字节IO对应的字节对象)。

read()write()close() 等所有常用的文件方法都在此对象上可用,以及以下方法:

getvalue()

获取存储数据的底层缓冲区的当前内容。

class uio.StringIO(alloc_size)
class uio.BytesIO(alloc_size)

创建一个空的 StringIO / BytesIO 对象,该对象已预先分配以容纳 alloc_size 个字节。 这意味着写入这么多字节不会导致缓冲区的重新分配,因此不会出现内存不足的情况或导致内存碎片。 这些构造函数是MicroPython的扩展,建议仅在特殊情况下和系统级库中使用,而不建议最终用户应用程序使用。

Difference to CPython

这些构造函数是MicroPython的扩展。