Python сохранение файла в оперативной памяти
Отображаемые в память файловые объекты ведут себя как bytearray и подобные файловым объектам . Объекты mmap можно использовать в большинстве мест, где ожидаются bytearray ; например, модуль re можно использовать для поиска по файлу, сопоставленному с памятью. Можно также изменить один байт, выполнив команду obj[index] = 97 , или изменить подпоследовательность, назначив слайсу: obj[i1:i2] = b'. ' . Вы можете также прочитать и написать данные, начинающиеся в текущей позиции файла и seek() через файл к различным позициям.
Сопоставленный с памятью файл создается конструктором mmap , который отличается в Unix и Windows. В любом случае необходимо предоставить файл дескриптор для файла, открытого для обновления. Если вы хотите нанести на карту существующий объект файла Python, используйте его метод fileno() , чтобы получить правильный значение для параметра fileno. Иначе вы можете открыть файл, используя функцию os.open() , который возвращает файловый дескриптор непосредственно (файл все еще должен быть закрыт, когда он сделан).
Если вы хотите создать отображение памяти для перезаписываемого, буферизированного файла, вы должны сначала выполнить flush() файл. Это необходимо, чтобы гарантировать, что модификации локальная к буферам на самом деле доступны отображению.
Как для Unix, так и для Windows-версий конструктора, access может быть указан как необязательный параметр ключевой. access принимает одно из четырех значения: ACCESS_READ , ACCESS_WRITE или ACCESS_COPY для указания памяти, доступной только для чтения, сквозной записи или копирования при записи, соответственно, или ACCESS_DEFAULT для переноса на prot. access может быть используемый и на Unix и на Windows. Если параметр access не указан, Windows mmap возвращает сопоставление сквозной записи. Начальная память значения для всех трех типов доступа взята из указанного файла. Назначение на карту памяти ACCESS_READ вызывает исключение TypeError . Назначение на карту памяти ACCESS_WRITE влияет как на память, так и на базовый файл. Назначение на карту памяти ACCESS_COPY влияет на память, но не обновляет базовый файл.
Изменено в версии 3.7: Добавленная константа ACCESS_DEFAULT .
Для отображения анонимной памяти в качестве fileno следует передать значение -1 вместе с длиной.
class mmap. mmap ( fileno, length, tagname=None, access=ACCESS_DEFAULT [ , offset ] ) ¶
(Windows версия) Отображает length байт из файла определенного файлого обработчика fileno и создает объект mmap. Если length больше, чем текущий размер файла, файл расширен, чтобы содержать байты length. Если length равно 0 , максимальная длина карты - текущий размер файла, за исключением того, что если файл пуст, возникает исключение (невозможно создать пустое сопоставление в Windows).
tagname, если указано, а не None , является строка, дающим имя тега для сопоставления. Windows позволяет использовать множество различных сопоставлений с одним и тем же файлом. Если указано имя существующего тега, этот тег открывается, в противном случае создается новый тег с таким именем. Если этот параметр опущен или None , сопоставление создается без имени. Отказ от использования параметра тега поможет сохранить ваш код переносимым между Unix и Windows.
offset может быть указан как неотрицательное целое смещение. ссылки mmap будут относиться к смещению от начала файла. offset по умолчанию имеет значение 0. offset должно быть кратным ALLOCATIONGRANULARITY .
Поднимает событие аудита mmap.__new__ с аргументами fileno , length , access , offset .
class mmap. mmap ( fileno, length, flags=MAP_SHARED, prot=PROT_WRITE|PROT_READ, access=ACCESS_DEFAULT [ , offset ] )
(Unix версия) Отображает length байт из файла определенного файловым дескриптором fileno и возвращая объект mmap. Если length равно 0 , максимальная длина карты будет равна текущему размеру файла при вызове mmap .
flags определяет характер сопоставления. MAP_PRIVATE создает частное сопоставление копирования при записи, поэтому изменения в содержимом объекта mmap будут закрытыми для этого процесса, а MAP_SHARED создает сопоставление, совместно используемое со всеми другими процессами, отображающими те же области файла. Дефолт значение является MAP_SHARED .
prot, если указано, обеспечивает требуемую защиту памяти; двумя наиболее полезными значения являются PROT_READ и PROT_WRITE , чтобы указать, что страницы могут быть прочитаны или написаны. prot по умолчанию принимает значение PROT_READ | PROT_WRITE .
access может быть указан вместо flags и prot в качестве необязательного параметра ключевой. Ошибка при указании flags, prot и access. Для получения информации об использовании этого параметра см. описание access выше.
offset может быть указан как неотрицательное целое смещение. ссылки mmap будут относиться к смещению от начала файла. offset по умолчанию имеет значение 0. offset должно быть кратным ALLOCATIONGRANULARITY , что равно PAGESIZE в системах Unix.
Для обеспечения достоверности отображения созданной памяти файл, указанный в файле дескриптор fileno, автоматически синхронизируется с физическим хранилищем резервных данных в Mac OS X и OpenVMS.
В этом примере показан простой способ использования mmap :
mmap может также быть используемый как менеджер контекста в with инструкции:
генерирует к каждому слову хеш формата MD5, и записывает все это в соответствующие файлы, но делает он это очень медленно. система у меня вроде нормальная по характеристикам, записывает медленно в файлы. может быть можно как-то ускорить код? или может есть что-то наподобие этого скрипта, только на другом языке, более быстром.
Система : Windows 7 (64bit)
ОЗУ : 8гб DDR3 1333mhz (Dual channel)
Проц : Intel® Core i3-2100
и еще возможно ли такой-же скрипт сделать на AMD Brook+ ? что бы на уровне GPU все выполнить?))
Видеокарта : Sapphire HD 6770 (800 потоковых процессоров)
в barswf набирает 690мл паролей в секунду.
мне кажется на GPU если это возможно, будет быстрее.
Приложение-пример работы с файлами в Python.
В качестве приложения примера мы напишем программу сохранения результата игрока. Программе задается имя игрока и его результат, а она добавляет эту запись в отсортированный список. Рейтинг результатов.
Основы
Чтение из файла в Python. Метод read().
Метод read() читает строку из открытого файла.
Синтаксис метода read().
Необязательный параметр count - это количество байт, которые следует прочитать из открытого файла. Этот метод читает информацию с начала файла и, если параметр count не указан, до конца файла.
Например, прочтем созданный нами файл some.txt:
Закрытие файла
Файлы python
Файл — это определенное количество информации, имеющее имя и хранящееся в долговременной памяти. Другими словами, это набор данных, которому дали имя и где-то сохранили.
В Питоне файлы делятся на две разновидности:
Список режимов доступа к файлу в Python.
Как узнать позицию указателя в файле в Python.
После того как вы вызвали метод read() на файловом объекте, если вы повторно вызовете read(), то увидите лишь пустую строку. Это происходит потому, что после первого прочтения указатель находится в конце файла. Для того чтобы узнать позицию указателя можно использовать метод tell().
Говоря проще, метод tell() сообщает в скольких байтах от начала файла мы сейчас находимся.
Чтобы перейти на нужную нам позицию, следует использовать другой метод - seek().
Синтаксис метода seek().
Аргумент offset указывает на сколько байт перейти. опциональный аргумент from означает позицию, с которой начинается движение. 0 - означает начало файла, 1 нынешняя позиция, 2 - конец файла.
The seek(offset[, from]) method changes the current file position. The offset argument indicates the number of bytes to be moved. The from argument specifies the reference position from where the bytes are to be moved.
Текстовые файлы
Предполагается, что этот вид файлов содержит набор символов, который может прочитать человек. Как правило, такие файлы могут быть открыты любым простейшим текстовым редактором, к примеру, блокнотом в Виндовс.
Атрибуты файлового объекта в Python.
Как только файл был открыт и у вас появился файловый объект, вы можете получить следующую информацию о нем:
Расширенная работа с файлами в Python.
Для доступа к более широкому функционалу в работе с файлами в Python, как то удаление файлов, создание директорий и т.д. Следует подключить библиотеку os. Скоро выйдут статьи с примерами.
Приложение-пример работы с файлами в Python.
В качестве приложения примера мы напишем программу сохранения результата игрока. Программе задается имя игрока и его результат, а она добавляет эту запись в отсортированный список. Рейтинг результатов.
До теперь мы работали только с объектами, сохраненными в оперативной памяти компьютера. То есть после завершения работы программы все наши действия удалялись. Сегодня мы научимся работать с файлами в Python, то есть сохранять состояние программы в файле на жестком диске.
Список режимов доступа к файлу в Python.
Добавление в файл. Метод write()
Если вы хотите не перезаписать файл полностью (что делает метод write в случае открытия файла в режиме 'w'), а только добавить какой-либо текст, то файл следует открывать в режиме 'a' - appending. После чего использовать все тот же метод write.
Метод open
И так, если Вы хотите произвести какие-либо операции с файлом, сперва придётся его открыть. Для этой цели в языке Пайтон есть встроенная функция open(). Используя эту функцию, можно создать на основе любого языка файла объект Python.
- name- имя файла, который Вы открываете
- mode- режим открытия. Если не указать этот параметр, файл будет открыт в режиме «только чтение». Режимы открытия файла могут быть следующими:
Файловый объект имеет несколько атрибутов, предоставляющих информацию о файле:
file.closed | Выводит True если файл был закрыт. |
---|---|
file.mode | Выводит режим доступа, с которым был открыт файл. |
file.name | Выводит имя файла. |
file.softspace | Выводит False если при выводе содержимого файла следует отдельно добавлять пробел. |
Чтение и запись файлов в Python
Для файлового объекта доступен целый набор методов, чтобы облегчить нашу работу с файлом.
Атрибуты файлового объекта в Python.
Как только файл был открыт и у вас появился файловый объект, вы можете получить следующую информацию о нем:
Закрытие файла в Python. Метод close().
Метод файлового объекта close() автоматически закрывает файл, при этом теряется любая несохраненная информация. Работать с файлом (читать, записывать) после этого нельзя.
Python автоматически закрывает файл если файловый объект к которому он привязан присваивается другому файлу. Однако, хорошей практикой будет вручную закрывать файл командой close().
Открытие и закрытие файла в Python.
Перед тем как прочесть и записать что-либо в файл, его следует открыть. Чтобы открыть файл в Python используется встроенная функция open(). При вызове, эта функция создает объект типа файл, с которым в дальнейшем можно работать.
Синтаксис функции open() в Python.
my_file = open(имя_файла [, режим_доступа][, буферизация])
имя_файла: строка, содержащая имя файла с расширением. Например, "my_file.txt".
режим_доступа: строка, которой мы указываем для чего открывается файл: для чтения, записи, добавления информации, и т.д. Например, "w". По умолчанию файл открывается для чтения - "r".
буферизация: Целое число. Если значение аргумента указано 0 - файл открывается без буферизации, 1 с построчной буферизацией, больше одного процесс буферизации выполняется с указанным размером буфера. Отрицательное число - разер буфера будет равен системному.
Запись в файл в Python. Метод write().
Метод write() записывает любую строку в открытый файл. Важно помнить, что строки в Python могут содержать двоичные данные, а не только текст.
Метод write() не добавляет символ переноса строки ('\n') в конец файла.
Синтаксис метода write().
Вышеприведенный код создаст файл some.txt и запишет в него указанную строку.
Чтение и запись файлов в python
Пайтон позволяет как читать, так и записывать в файлы информацию. Для этого при открытии применяются различные режимы.
Расширенная работа с файлами в Python.
Для доступа к более широкому функционалу в работе с файлами в Python, как то удаление файлов, создание директорий и т.д. Следует подключить библиотеку os. Скоро выйдут статьи с примерами.
Добавление в файл. Метод write()
Если вы хотите не перезаписать файл полностью (что делает метод write в случае открытия файла в режиме 'w'), а только добавить какой-либо текст, то файл следует открывать в режиме 'a' - appending. После чего использовать все тот же метод write.
Метод close
Когда файл открывается, он начинает потреблять дополнительные ресурсы, поэтому, после выполнения всех операций, его необходимо закрыть.
Python сам закроет файл, если присвоить объект другому файлу.
Так же можно использовать метод close().
Инструкция with
В Питоне есть более удобный инструмент взаимодействия с файлами, чем те, которые использовались до этого — конструкция with. Кроме того, конструкция with гарантирует закрытие файла автоматически.
Конструкция with называется менеджер контекста.
Обратите внимание, насколько это интуитивно понятно. Оператор Python with всегда будет закрывать файл в конце, даже если программа завершилась ненормально даже в контексте или блоке. Эта функция безопасности рекомендуемый выбор для всех программистов.
В таком случае инструкция close не нужна, потому что with автоматически закроет файл.
Пример использование менеджера контекста:
Бинарные файлы
Бинарные файлы содержат набор нулей и единиц. Таким образом можно хранить любую информацию: изображения, аудио, видео и даже текст.
Работа с файлами состоит из следующих шагов:
Файл надо открыть
Произвести необходимые операции (запись или чтение)
Чтение из файла в Python. Метод read().
Метод read() читает строку из открытого файла.
Синтаксис метода read().
Необязательный параметр count - это количество байт, которые следует прочитать из открытого файла. Этот метод читает информацию с начала файла и, если параметр count не указан, до конца файла.
Например, прочтем созданный нами файл some.txt:
Введение в тему
В данном уроке мы рассмотрим работу с файлами в Python. Вы узнаете, как их открывать, читать содержимое, вносить изменения и закрывать их.
Закрытие файла в Python. Метод close().
Метод файлового объекта close() автоматически закрывает файл, при этом теряется любая несохраненная информация. Работать с файлом (читать, записывать) после этого нельзя.
Python автоматически закрывает файл если файловый объект к которому он привязан присваивается другому файлу. Однако, хорошей практикой будет вручную закрывать файл командой close().
Чтение и запись файлов в Python
Для файлового объекта доступен целый набор методов, чтобы облегчить нашу работу с файлом.
Пример
Для начала необходимо сохранить в новый файл «test.txt» какой-то текст. Этот файл должен быть расположен в рабочей папке.
Применим следующий код для открытия данного файла:
Теперь посмотрим содержимое файла и информацию о нём:
3 ответа 3
Задача, скорее всего ограничена скоростью жёсткого диска (I/O bound). Чтобы проверить, достаточно заменить decode/encode/md5hash вызовы на lambda s: s (функцию, которая возвращает её аргумент как есть) и посмотреть как это повлияет на время исполнения с холодным дисковым кэшом. Разница в производительности между данными, которые уже в памяти, и данными, которые необходимо считать с диска, может достигать 10 раз. Поэтому, применение GPU может не дать никаких результатов даже если бы результаты вычислялись бы мгновенно (Закон Амдала).
Чтобы улучшить производительность ввода/вывода, можно использовать сжатые ( gzip.open() ) файлы и распаковывать их при чтении, и архивировать на лету при сохранении. Т.е. быстрый CPU используется, чтобы скомпенсировать медленный диск.
Можно попробовать уменьшить фрагментацию на диске, резервируя место на диске, используя аналог fallocate() для файлов, открытых на запись. ctypes модуль может вызвать SetFilePointerEx(); SetEndOfFile() , чтобы эмулировать fallocate() .
Можно попробовать поизменять размер буфера индивидуальных файлов и посмотреть влияет ли это на то как часто считывающим головкам жёсткого диска приходится прыгать с места на место из-за записи в несколько разных файлов одновременно. Хотя Операционная система и дисковый контроллеров могут самостоятельно менять порядок записи в разные файлы, чтобы уменьшить прыжки между трэками.
Можно попробовать избавиться от сохранения на диск совсем:
Если диск достаточно быстрый, например, если RAMDisk используется, то время исполнения задачи можно значительно ускорить, вычисляя хэши для блоков слов паралельно, используя несколько потоков и даже GPU.
Дополнительную информацию можно найти в похожем вопросе на stackoverflow: Is it possible to use the GPU to accelerate hashing in Python? и обсуждение на reddit: Is there a GPU backend for Numpy/Scipy? Money is no issue. -- резюме: питон может упростить управление ресурсами, но вычислительные GPU ядра всё равно придётся писать под конкретную задачу (хотя такие вещи как md5 можно уже готовые найти) т.е., (ожидаемо) нет автоматической компиляции произвольного Питон кода для исполнения на GPU.
До теперь мы работали только с объектами, сохраненными в оперативной памяти компьютера. То есть после завершения работы программы все наши действия удалялись. Сегодня мы научимся работать с файлами в Python, то есть сохранять состояние программы в файле на жестком диске.
Функция read
Применяя функцию read() Вы можете прочесть информацию из файл, который был открыт в режиме чтения (r):
Открытие и закрытие файла в Python.
Перед тем как прочесть и записать что-либо в файл, его следует открыть. Чтобы открыть файл в Python используется встроенная функция open(). При вызове, эта функция создает объект типа файл, с которым в дальнейшем можно работать.
Синтаксис функции open() в Python.
my_file = open(имя_файла [, режим_доступа][, буферизация])
имя_файла: строка, содержащая имя файла с расширением. Например, "my_file.txt".
режим_доступа: строка, которой мы указываем для чего открывается файл: для чтения, записи, добавления информации, и т.д. Например, "w". По умолчанию файл открывается для чтения - "r".
буферизация: Целое число. Если значение аргумента указано 0 - файл открывается без буферизации, 1 с построчной буферизацией, больше одного процесс буферизации выполняется с указанным размером буфера. Отрицательное число - разер буфера будет равен системному.
Запись в файл в Python. Метод write().
Метод write() записывает любую строку в открытый файл. Важно помнить, что строки в Python могут содержать двоичные данные, а не только текст.
Метод write() не добавляет символ переноса строки ('\n') в конец файла.
Синтаксис метода write().
Вышеприведенный код создаст файл some.txt и запишет в него указанную строку.
Открытие файла
Как узнать позицию указателя в файле в Python.
После того как вы вызвали метод read() на файловом объекте, если вы повторно вызовете read(), то увидите лишь пустую строку. Это происходит потому, что после первого прочтения указатель находится в конце файла. Для того чтобы узнать позицию указателя можно использовать метод tell().
Говоря проще, метод tell() сообщает в скольких байтах от начала файла мы сейчас находимся.
Чтобы перейти на нужную нам позицию, следует использовать другой метод - seek().
Синтаксис метода seek().
Аргумент offset указывает на сколько байт перейти. опциональный аргумент from означает позицию, с которой начинается движение. 0 - означает начало файла, 1 нынешняя позиция, 2 - конец файла.
The seek(offset[, from]) method changes the current file position. The offset argument indicates the number of bytes to be moved. The from argument specifies the reference position from where the bytes are to be moved.
Читайте также: