1. 概念

所谓类文件对象（file-like object），简单说就是类似文件对象的对象，至少要具备read()和write()两个方法。由于磁盘文件的写入和读出速度远远小于内存的读写速度，当我们使用文件作为两个连续的处理过程的数据交换形式时，通常会选择使用类文件对象。

2. 创建

Python中，通常使用io模块实现类文件对象。该模块提供了文本和二进制两种缓冲区，分别对应文本型和二进制型的类文件对象。

>>> from io import StringIO, BytesIO
>>> tfo = StringIO() # 创建一个类文本文件对象
>>> bfo = BytesIO() # 创建一个类二进制文件对象

  

 

  
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3. 使用

这里，tfo是一个类文本文件对象，bfo是一个类二进制文件对象，相当于使用open()函数在磁盘上创建的文件对象，因此，tfo和bfo除了必备的read()和write()方法外，还有close()、seek()、tell()、readline()、readlines()、writeline()、writelines()等普通文件对象的方法。此外，tfo和bfo还有不用于文件对象的一些方法，比如getvalue()，可以不受当前文件指针影响返回内容。

>>> tfo.write('abc\n123') # 写入两行内容
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>>> tfo.readlines() # 读取所有的行（此时文件指针在末尾）
[]
>>> tfo.seek(0) # 移动文件指针到开始位置
0
>>> tfo.readlines() # 读取所有的行
['abc\n', '123']

  

 

  
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4. 实战

下面以一个实用的例子，演示类二进制文件对象在图像处理过程中的应用。我们知道，matplotlib支持LaTex语法，可以绘制复杂的数学公式。读一下matplotlib的源码就会发现，数学公式转图片是由mathtext.py这个脚本实现的，我们可以直接导入并使用它。

>>> from matplotlib import mathtext
>>> str_latex = r'$s=\frac{1-z^{-1}}{T}$'
>>> mathtext.math_to_image(str_latex, 'out.png', dpi=300)

  

 

  
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很轻松地就将公式$s=\frac{1-z^{-1}}{T}$转成了图片，并保存为文件，如下图所示。

如果需要将这个图片进一步处理，并且没有保存该图片文件的需求，此时类文件对象就派上用场了。当然，前提是生成图像文件的函数支持类文件对象。比如，上面代码中用到的math_to_image()函数的__doc__提到，参数filename_or_obj可以是文件路径，也可以是类文件对象。

>>> from io import BytesIO
>>> from matplotlib import mathtext
>>> bfo = BytesIO() # 创建类二进制文件对象
>>> str_latex = r'$s=\frac{1-z^{-1}}{T}$' # 待转换的数学公式
>>> mathtext.math_to_image(str_latex, bfo, dpi=300, format='png') # 将图片文件写入bfo 
4.0
>>> len(bfo.getvalue()) # 可以查看图片文件的大小
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现在，bio保存了新生成的图片，使用read()可以读出文件内容。不过，对于图像文件来说，直接读取二进制内容并没有太多意义，更多场合下我们使用PIL或者OpenCV读取。

>>> from PIL import Image
>>> im = Image.open(bfo)
>>> im.size
(183, 62)
>>> im.mode
'RGBA'
>>> im.show()

  

 

  
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这里，im是PIL的图像对象，可以使用NumPy转成OpenCV的图像对象（其实就是NumPy的ndarray对象）。

>>> import numpy as np
>>> im_cv = np.array(im)
>>> im_cv.shape
(62, 183, 4)

  

 

  
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文章来源: xufive.blog.csdn.net，作者：天元浪子，版权归原作者所有，如需转载，请联系作者。

原文链接：xufive.blog.csdn.net/article/details/109022519