一、实验目的
- 掌握不同文件类型的读写
- 掌握目录遍历的方法
- 掌握json解析器的设计与实现
二、实验内容 - 读取文件内容
- 素数写入文件
- 输出文件目录
- 读写json文件
- 实现json解析器
三、实验环境
在Educoder平台进行实验
四、实验要求
根据每个实训的每个关卡要求完成代码提交和测评
五、 实验步骤
1.读取文件内容
常见的编码，utf-8，ascii，Unicode……
根据题目信息，utf-8为默认的编码，文件测试可以用utf-8为测试进行检测
然后使用对文件管理的操作
打开，读写模式的选择
根据要求进行判断
2.素数写入文件
Open函数给出正确的路径即可以对我们的文件进行操作
最开始先三个文件，进行赋值
然后根据循环进行判断
判断素数
3.输出文件目录
文件目录输出的方式有很多种，我个人认为最简单，方式就是用os.walk
但是这个题目
根据题目信息，然后看到
题目只根据它的规定导入库里的函数
这里用递归的思想
如果是文件夹，那就继续调用自身
然后进行遍历
然后输出
4.读写json文件
Json文件，这是java设计的一种方式
打开测试集里看看book.txt长什么样子
根据json文件的格式，需要你每次输出，书名：XXXX，价钱：xxxx
这样的方式
我们可以先把title提取出来然后，就是先把第一行先读取和去掉
然后对后面三行进行遍历
注意输出的结构是字典，所以会用zip，dict函数
但最后输出是在列表里面
5.实现json解析器
这道题代码，较长，得从开头慢慢看
首先是参数
单看这个肯定是很难懂，但是往往python的官方文档，里面都会在前面加上注释，这也就是代码，写好注释的习惯
此部分定义了一个名为 Enum 的枚举（尽管它被自定义类名覆盖）来表示 JSON 字符串中可以找到的不同类型的令牌。每个令牌类型都有一个相应的整数值
全局变量:
• json_index: 此全局变量用于跟踪正在解析的 JSON 字符串中的当前位置
token_parse 函数:
此函数将 JSON 字符串和当前索引作为输入，并返回包含已解析令牌和新索引的元组。它使用一系列辅助函数来处理不同的令牌类型:
• read_num: 此函数从 JSON 字符串中读取数字并返回类型为 NUMBER_TOKEN 的令牌。
• read_str: 此函数从 JSON 字符串中读取字符串并返回类型为 STRING_TOKEN 的令牌。它处理字符串中的转义双引号。
• read_null: 此函数检查字符串 “null” 并返回类型为 NULL_TOKEN 的令牌。
• read_bool: 此函数检查字符串 “true” 或 “false” 并返回类型为 BOOL_TOKEN 的
tokenizer 函数:
• 此函数将 JSON 字符串作为输入并返回令牌列表。它逐个字符迭代 JSON 字符串，调用 token_parse 函数获取下一个令牌并将其附加到列表中。该过程一直持续到 JSON 字符串结束（由 END_JSON 令牌指示）。
generate_token 函数:
• 此函数将令牌类型和令牌值作为输入，并返回表示令牌的元组。此函数可能由其他函数内部使用来创建令牌。
generate_tokenlist 函数:
此函数将令牌列表和令牌作为输入，并将令牌附加到列表中。此函数可能由其他函数内部使用来构建令牌列表。
parse_json 函数:
此函数将令牌列表作为输入，并将其解析为表示 JSON 对象的 Python 数据结构（字典或列表）。它使用两个辅助函数:
• parse_json_array: 此函数处理解析 JSON 数组。它迭代令牌列表并期望令牌如 BEGIN_ARRAY, END_ARRAY, 逗号和表示数组中值的令牌。它构建一个 Python 列表来表示 JSON 数组。
• parse_json_object: 此函数处理解析 JSON 对象。它迭代令牌列表并期望令牌如 BEGIN_OBJECT, END_OBJECT, 冒号、逗号和表示对象中键和值的令牌。它构建一个 Python 字典来表示 JSON 对象。
main 块:
• 当程序直接运行时，此块是程序的入口点。它提示用户输入，读取原始 JSON 数据，调用 tokenizer 函数获取令牌列表，然后调用 parse_json 函数解析令牌并将它们转换为 Python 数据结构。然后将解析后的数据结构打印到控制台。
六、问题记录和实验总结（必写）
首先，第一个问题，对于文件处理的方式，有几种，在实际中，其实应该选择自己最熟悉，以及最便捷，通俗易懂的方式进行，我个人而言，对于文件路径，更喜欢os.walk，而不是需要自己遍历然后判断，除此之外，对于文件操作，文件的格式往往是不一样的，很多的文件采用的编码方式，肯定是不同的，python处理的文件需要哪一种，需要我们自己取确定好，这样才不容易报错
了解文件格式是很重要的一点，对于json文件，其实他适用于客户端，和服务器之间的便捷，还有很多文件结构，对典型的就是我们现在大部分Windows的PE文件，而其实文件结构的内容，主要关联的部分是操作系统，操作系统对文件的处理方式
JSON 是一种简单、易读、易于解析的格式，非常适合于数据交换和存储简单的数据结构。但是，对于需要存储复杂数据结构或需要类型检查和安全性的应用程序，JSON 可能不是最佳选择
通过这次实验，还是去看了一下json的文件结构
JSON 文件的二进制格式由以下几个部分组成：
• 文件头: 文件头包含有关 JSON 文件的元信息，例如文件格式版本和字符编码。
• 对象: 对象由键值对组成，键和值都以二进制形式存储。
• 数组: 数组是有序的元素列表，元素可以是任何 JSON 数据类型。
• 基本数据类型: 基本数据类型以二进制形式存储，例如字符串以 UTF-8 编码存储，数字以 IEEE 754 浮点数格式存储。
• 空值: 空值以特殊字节表示
JSON 文件与 PE 文件和 ELF 文件的对比
JSON、PE 和 ELF 都是文件格式，但它们用于不同的目的：
- JSON: JSON 是一种轻量级的数据交换格式，易于阅读和解析，常用于 Web 开发、数据存储和配置文件等领域。
- PE: PE 是 Windows 操作系统可执行文件的格式，用于存储程序代码和资源。
- ELF: ELF 是 Linux 和其他 Unix 操作系统可执行文件的格式，用于存储程序代码和资源。
以下是 JSON、PE 和 ELF 文件的详细对比：
| 特性 | JSON | PE | ELF |
|---|---|---|---|
| 用途 | 数据交换 | 可执行文件 | 可执行文件 |
| 格式 | 文本 | 二进制 | 二进制 |
| 可读性 | 易于阅读 | 难以阅读 | 难以阅读 |
| 可解析性 | 易于解析 | 难以解析 | 难以解析 |
| 支持的平台 | 跨平台 | Windows | Linux 和 Unix |
| 安全性 | 无内置安全机制 | 支持安全机制 | 支持安全机制 |
| 复杂性 | 简单 | 复杂 | 复杂 |
JSON 与 PE/ELF 文件的比较:
- JSON 是文本格式，易于阅读和解析，但 PE/ELF 是二进制格式，难以阅读和解析。
- JSON 适用于数据交换，PE/ELF 适用于存储程序代码和资源。
- JSON 不支持安全性，PE/ELF 支持安全机制。
- JSON 比较简单，PE/ELF 比较复杂。
总结:
JSON、PE 和 ELF 文件都是重要的文件格式，但它们用于不同的目的。选择哪种文件格式取决于您的具体需求。
以下是一些与 JSON、PE 和 ELF 文件相关的其他问题:
- 如何使用 JSON 解析库解析 JSON 文件？
- 如何使用 PE/ELF 解析器解析 PE/ELF 文件？
- 如何使用 JSON 生成器生成 JSON 文件？
- 如何使用 PE/ELF 编辑器编辑 PE/ELF 文件？
如果您还有其他问题，请随时问我。
参考资料:
- JSON 官方网站: https://json.org/
- PE 文件格式: https://en.wikipedia.org/wiki/Portable_Executable
- ELF 文件格式: https://en.wikipedia.org/wiki/Executable_and_Linkable_Format
嵌入式-IIC驱动(SHT30温湿度))
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