Как использовать файлы в питоне
Файлы в python, ввод-вывод
Эта статья посвящена работе с файлами (вводу/выводу) в Python: открытие, чтение, запись, закрытие и другие операции.
Файлы Python
Файл — это всего лишь набор данных, сохраненный в виде последовательности битов на компьютере. Информация хранится в куче данных (структура данных) и имеет название «имя файла» (filename).
В Python существует два типа файлов:
Текстовые файлы
Это файлы с человекочитаемым содержимым. В них хранятся последовательности символов, которые понимает человек. Блокнот и другие стандартные редакторы умеют читать и редактировать этот тип файлов.
Бинарные файлы
В бинарных файлах данные отображаются в закодированной форме (с использованием только нулей (0) и единиц (1) вместо простых символов). В большинстве случаев это просто последовательности битов.
Любую операцию с файлом можно разбить на три крупных этапа:
Открытие файла
Метод open()
Пример
Создадим текстовый файл example.txt и сохраним его в рабочей директории.
Следующий код используется для его открытия.
Следующий код используется для вывода содержимого файла и информации о нем.
Закрытие файла
Метод close()
После открытия файла в Python его нужно закрыть. Таким образом освобождаются ресурсы и убирается мусор. Python автоматически закрывает файл, когда объект присваивается другому файлу.
Существуют следующие способы:
Способ №1
После закрытия этот файл нельзя будет использовать до тех пор, пока заново его не открыть.
Способ №2
Без него программа завершается некорректно.
Вот как сделать это исключение:
Этот метод гарантирует, что если операции над файлом вызовут исключения, то он закроется до того как программа остановится.
Способ №3
Инструкция with
В таком случае инструкция close не нужна, потому что with автоматически закроет файл.
Вот как это реализовать в коде.
Чтение и запись файлов в Python
В Python файлы можно читать или записывать информацию в них с помощью соответствующих режимов.
Функция read()
Функция read() используется для чтения содержимого файла после открытия его в режиме чтения ( r ).
Синтаксис
Пример
Функция readline()
Функция readline() используется для построчного чтения содержимого файла. Она используется для крупных файлов. С ее помощью можно получать доступ к любой строке в любой момент.
Пример
Создадим файл test.txt с нескольким строками:
Обратите внимание, как в последнем случае строки отделены друг от друга.
Функция write()
Функция write() используется для записи в файлы Python, открытые в режиме записи.
Если пытаться открыть файл, которого не существует, в этом режиме, тогда будет создан новый.
Синтаксис
Пример
Предположим, файла xyz.txt не существует. Он будет создан при попытке открыть его в режиме чтения.
Переименование файлов в Python
Функция rename()
Функция rename() используется для переименовывания файлов в Python. Для ее использования сперва нужно импортировать модуль os.
Пример
Текущая позиция в файлах Python
Файлы. Работа с файлами.
В данной статье мы рассмотрим встроенные средства python для работы с файлами: открытие / закрытие, чтение и запись.
Итак, начнем. Прежде, чем работать с файлом, его надо открыть. С этим замечательно справится встроенная функция open:
У функции open много параметров, они указаны в статье «Встроенные функции», нам пока важны 3 аргумента: первый, это имя файла. Путь к файлу может быть относительным или абсолютным. Второй аргумент, это режим, в котором мы будем открывать файл.
Режим | Обозначение |
‘r’ | открытие на чтение (является значением по умолчанию). |
‘w’ | открытие на запись, содержимое файла удаляется, если файла не существует, создается новый. |
‘x’ | открытие на запись, если файла не существует, иначе исключение. |
‘a’ | открытие на дозапись, информация добавляется в конец файла. |
‘b’ | открытие в двоичном режиме. |
‘t’ | открытие в текстовом режиме (является значением по умолчанию). |
‘+’ | открытие на чтение и запись |
И последний аргумент, encoding, нужен только в текстовом режиме чтения файла. Этот аргумент задает кодировку.
Чтение из файла
Открыли мы файл, а теперь мы хотим прочитать из него информацию. Для этого есть несколько способов, но большого интереса заслуживают лишь два из них.
Запись в файл
Теперь рассмотрим запись в файл. Попробуем записать в файл вот такой вот список:
Откроем файл на запись:
Запись в файл осуществляется с помощью метода write:
Для тех, кто не понял, что это за цифры, поясню: метод write возвращает число записанных символов.
После окончания работы с файлом его обязательно нужно закрыть с помощью метода close:
Теперь попробуем воссоздать этот список из получившегося файла. Откроем файл на чтение (надеюсь, вы поняли, как это сделать?), и прочитаем строки.
Мы получили тот же список, что и был. В более сложных случаях (словарях, вложенных кортежей и т. д.) алгоритм записи придумать сложнее. Но это и не нужно. В python уже давно придумали средства, такие как pickle или json, позволяющие сохранять в файле сложные структуры.
Основы работы с файлами в Python
автор курса «Full-stack веб-разработчик на Python»
Взаимодействие с файловой системой позволяет хранить информацию, полученную в результате работы программы. Михаил Свинцов из SkillFactory расскажет о базовой функциональности языка программирования Python для работы с файлами.
Встроенные средства Python
Основа для работы с файлами — built-in функция open()
Эти режимы могут быть скомбинированы. Например, «rb» открывает двоичный файл для чтения. Комбинируя «r+» или «w+» можно добиться открытия файла в режиме и чтения, и записи одновременно с одним отличием — первый режим вызовет исключение, если файла не существует, а работа во втором режиме в таком случае создаст его.
По завершении работы с файлом его необходимо закрыть при помощи метода close()
Главное отличие заключается в том, что python самостоятельно закрывает файл, и разработчику нет необходимости помнить об этом. И бонусом к этому не будут вызваны исключения при открытии файла (например, если файл не существует).
Чтение из файла
При открытии файла в режимах, допускающих чтение, можно использовать несколько подходов.
Для начала можно прочитать файл целиком и все данные, находящиеся в нем, записать в одну строку.
Используя эту функцию с целочисленным аргументом, можно прочитать определенное количество символов.
Однако и здесь существует более pythonic way. Он заключается в том, что сам объект io.TextIOWrapper имеет итератор, возвращающий строку за строкой. Благодаря этому нет необходимости считывать файл целиком, сохраняя его в список, а можно динамически по строкам считывать файл. И делать это лаконично.
Запись в файл
Функциональность внесения данных в файл не зависит от режима — добавление данных или перезаписывание файла. В выполнении этой операции также существует несколько подходов.
Самый простой и логичный — использование функции write()
Важно, что в качестве аргумента функции могут быть переданы только строки. Если необходимо записать другого рода информацию, то ее необходимо явно привести к строковому типу, используя методы __str__(self) для объектов или форматированные строки.
27–29 декабря, Онлайн, Беcплатно
Есть возможность записать в файл большой объем данных, если он может быть представлен в виде списка строк.
Здесь есть еще один нюанс, связанный с тем, что функции write() и writelines() автоматически не ставят символ переноса строки, и это разработчику нужно контролировать самостоятельно.
Сила такого подхода заключается в том, что в print() можно передавать не обязательно строковые аргументы — при необходимости функция сама их преобразует к строковому типу.
На этом знакомство с базовой функциональностью работы с файлами можно закончить. Вместе с этим стоит сказать, что возможности языка Python им не ограничивается. Существует большое количество библиотек, которые позволяют работать с файлами определенных типов, а также допускают более тесное взаимодействие с файловой системой. И в совокупности они предоставляют разработчикам легкий и комфортный способ работы с файлами.
Работа с файлами – ввод-вывод данных в Python
Иногда недостаточно просто отображать данные на консоли. Данные могут быть очень большими, и только ограниченный объем данных может отображаться на консоли, поскольку память является энергозависимой, невозможно восстановить сгенерированные программой данные снова и снова.
Обработка файлов играет важную роль, когда данные необходимо постоянно хранить в файле. Файл – это указанное место на диске для хранения связанной информации. Мы можем получить доступ к сохраненной информации (энергонезависимой) после завершения программы.
Реализация обработки файлов немного длиннее и сложнее в других языках программирования, но в Python она проще и короче.
В Python файлы обрабатываются в двух режимах как текстовые или двоичные. Файл может быть в текстовом или двоичном формате, и каждая строка файла заканчивается специальным символом. Следовательно, файловая операция может выполняться в следующем порядке:
Открытие файла
Python предоставляет функцию open(), которая принимает два аргумента: имя файла и режим доступа, в котором осуществляется доступ к файлу. Функция возвращает файловый объект, который можно использовать для выполнения различных операций, таких как чтение, запись и т. д.
Доступ к файлам можно получить с помощью различных режимов, таких как чтение, запись или добавление. Ниже приведены подробные сведения о режимах доступа для открытия файла.
Режим доступа | Описание | |
---|---|---|
1 | r | Он открывает файл в режиме только для чтения. Указатель файла существует в начале. Файл по умолчанию открывается в этом режиме, если не передан режим доступа. |
2 | rb | Открывает файл в двоичном формате только для чтения. Указатель файла существует в начале файла. |
3 | г + | Открывает для чтения и записи. Указатель файла также существует в начале. |
4 | rb + | в двоичном формате. Указатель файла присутствует в начале файла. |
5 | w | Только для записи. Он перезаписывает файл, если он существовал ранее, или создает новый, если файл с таким именем не существует. Указатель имеется в начале файла. |
6 | wb | Открывает файл для записи только в двоичном формате. Перезаписывает файл, если он существует ранее, или создает новый, если файл не существует. Указатель файла существует в начале файла. |
7 | w + | Для записи и чтения обоих. Он отличается от r + в том смысле, что он перезаписывает предыдущий файл, если он существует, тогда как r + не перезаписывает ранее записанный файл. Он создает новый файл, если файл не существует. Указатель файла существует в начале файла. |
8 | wb + | Он открывает файл для записи и чтения в двоичном формате. Указатель файла существует в начале файла. |
9 | а | В режиме добавления. Указатель файла существует в конце ранее записанного файла, если он существует. Он создает новый файл, если не существует файла с таким же именем. |
10 | ab | В режиме добавления в двоичном формате. Указатель существует в конце ранее записанного файла. Он создает новый файл в двоичном формате, если не существует файла с таким же именем. |
11 | а + | Он открывает файл для добавления и чтения. Указатель файла остается в конце файла, если файл существует. Он создает новый файл, если не существует файла с таким же именем. |
12 | ab + | Открывает файл для добавления и чтения в двоичном формате. Указатель файла остается в конце файла. |
Давайте посмотрим на простой пример, чтобы открыть файл с именем «file.txt»(хранящийся в том же каталоге) в режиме чтения и распечатать его содержимое на консоли.
В приведенном выше коде мы передали filename в качестве первого аргумента и открыли файл в режиме чтения, поскольку мы упомянули r в качестве второго аргумента. Fileptr содержит объект файла, и если файл открывается успешно, он выполнит оператор печати.
Метод close()
После того, как все операции будут выполнены с файлом, мы должны закрыть его с помощью нашего скрипта Python, используя метод close(). Любая незаписанная информация уничтожается после вызова метода close() для файлового объекта.
Мы можем выполнить любую операцию с файлом извне, используя файловую систему, которая в данный момент открыта в Python; поэтому рекомендуется закрыть файл после выполнения всех операций.
Синтаксис использования метода close() приведен ниже.
Рассмотрим следующий пример.
После закрытия файла мы не можем выполнять какие-либо операции с файлом. Файл необходимо правильно закрыть. Если при выполнении некоторых операций с файлом возникает какое-либо исключение, программа завершается, не закрывая файл.
Мы должны использовать следующий метод, чтобы решить такую проблему.
Оператор with
Оператор with был введен в Python 2.5. Он полезен в случае манипулирования файлами. Используется в сценарии, когда пара операторов должна выполняться с блоком кода между ними.
Синтаксис для открытия файла с помощью оператора приведен ниже.
Преимущество использования оператора with заключается в том, что он обеспечивает гарантию закрытия файла независимо от того, как закрывается вложенный блок.
Рассмотрим следующий пример.
Запись файла
Чтобы записать текст в файл, нам нужно открыть файл с помощью метода open с одним из следующих режимов доступа.
Скриншот файла file2.txt
Мы открыли файл в режиме w. Файл file1.txt не существует, он создал новый файл, и мы записали его содержимое с помощью функции write().
Снимок файла file2.txt
Мы видим, что содержимое файла изменено. Мы открыли файл в режиме и добавили содержимое в существующий файл file2.txt.
Чтобы прочитать файл с помощью сценария Python, Python предоставляет метод read(). Метод read() считывает строку из файла. Он может читать данные как в текстовом, так и в двоичном формате.
Синтаксис метода read() приведен ниже.
Здесь счетчик – это количество байтов, которые должны быть прочитаны из файла, начиная с его начала. Если счетчик не указан, он может читать содержимое файла до конца.
Рассмотрим следующий пример.
В приведенном выше коде мы прочитали содержимое file2.txt с помощью функции read(). Мы передали значение счетчика как десять, что означает, что он будет читать первые десять символов из файла.
Если мы используем следующую строку, она распечатает все содержимое файла.
Чтение файл для цикла
Мы можем прочитать файл, используя цикл for. Рассмотрим следующий пример.
Чтение файла построчно
Python упрощает чтение файла построчно с помощью метода readline(). Метод readline() читает строки файла с самого начала, т. е. если мы используем его два раза, мы можем получить первые две строки файла.
Рассмотрим следующий пример, который содержит функцию readline(), которая читает первую строку нашего файла «file2.txt», содержащую три строки.
Пример 1: чтение строк с помощью функции readline()
Мы вызывали функцию readline() два раза, поэтому она считывает две строки из файла.
Python также предоставляет метод readlines(), который используется для чтения строк. Возвращает список строк до конца файла(EOF).
Пример 2: чтение строк с помощью функции readlines()
Создание нового файла
Новый файл можно создать, используя один из следующих режимов доступа с функцией open().
Позиции указателя файла
Python предоставляет метод tell(), который используется для печати номера байта, в котором в настоящее время существует указатель файла. Рассмотрим следующий пример.
Изменение позиции указателя файла
В реальных приложениях иногда нам нужно изменить расположение указателя файла извне, поскольку нам может потребоваться прочитать или записать контент в разных местах.
Для этой цели Python предоставляет нам метод seek(), который позволяет нам изменять положение указателя файла извне.
Синтаксис для использования метода seek():
Метод seek() принимает два параметра:
Рассмотрим следующий пример.
Модуль OS Python
Переименование файла
Модуль Python os обеспечивает взаимодействие с операционной системой. Модуль os предоставляет функции, которые участвуют в операциях обработки файлов, таких как переименование, удаление и т. д. Он предоставляет нам метод rename() для переименования указанного файла в новое имя. Синтаксис для использования метода rename() приведен ниже.
Первый аргумент – это текущее имя файла, а второй аргумент – это измененное имя. Мы можем изменить имя файла, минуя эти два аргумента.
Приведенный выше код переименовал текущий file2.txt в file3.txt.
Удаление файла
Модуль os предоставляет метод remove(), который используется для удаления указанного файла. Синтаксис метода remove() приведен ниже.
Создание нового каталога
Метод mkdir() используется для создания каталогов в текущем рабочем каталоге. Синтаксис для создания нового каталога приведен ниже.
Метод getcwd()
Этот метод возвращает текущий рабочий каталог.
Синтаксис для использования метода getcwd() приведен ниже.
Изменение текущего рабочего каталога
Метод chdir() используется для изменения текущего рабочего каталога на указанный каталог.
Синтаксис для использования метода chdir():
Удаление каталога
Метод rmdir() используется для удаления указанного каталога.
Синтаксис использования метода rmdir() приведен ниже.
Он удалит указанный каталог.
Запись вывода Python в файлы
В Python есть требования для записи вывода скрипта Python в файл.
Метод check_call() подпроцесса модуля используется для выполнения сценария Python и записи вывода этого сценария в файл.
Следующий пример содержит два сценария Python. Сценарий file1.py выполняет сценарий file.py и записывает свои выходные данные в текстовый файл output.txt.
Методы, связанные с файлом
Существуют следующие методы для управления файлами в различных операционных системах.
В этой статье мы рассмотрим операции с файлами в Python. Открытие файла Python. Чтение из файла Python. Запись в файл Python, закрытие файла. А также методы, предназначенные для работы с файлами.
Работа с файлами питон — что такое файл Python?
Файл – это именованная область диска, предназначенная для длительного хранения данных в постоянной памяти (например, на жёстком диске).
Чтобы прочитать или записать данные в файл, сначала нужно его открыть. После окончания работы файл необходимо закрыть, чтобы освободить связанные с ним ресурсы.
Поэтому в Python операции с файлами выполняются в следующем порядке:
Открытие файла Python
Не знаете как открыть файл в питоне? В Python есть встроенная функция open(), предназначенная для открытия файла. Она возвращает объект, который используется для чтения или изменения файла.
При этом можно указать необходимый режим открытия файла: ‘r’- для чтения,’w’ — для записи,’a’ — для изменения. Мы также можем указать, хотим ли открыть файл в текстовом или в бинарном формате.
По умолчанию файл открывается для чтения в текстовом режиме. При чтении файла в этом режиме мы получаем строки.
В бинарном формате мы получим байты. Этот режим используется для чтения не текстовых файлов, таких как изображения или exe-файлы.
Открытие файла Python- возможные режимы | |
Режим | Описание |
‘r’ | Открытие файла для чтения. Режим используется по умолчанию. |
‘w’ | Открытие файла для записи. Режим создаёт новый файл, если он не существует, или стирает содержимое существующего. |
‘x’ | Открытие файла для записи. Если файл существует, операция заканчивается неудачей (исключением). |
‘a’ | Открытие файла для добавления данных в конец файла без очистки его содержимого. Этот режим создаёт новый файл, если он не существует. |
‘t’ | Открытие файла в текстовом формате. Этот режим используется по умолчанию. |
‘b’ | Открытие файла в бинарном формате. |
‘+’ | Открытие файла для обновления (чтения и записи). |
В отличие от других языков программирования, в Python символ ‘a’ не подразумевает число 97, если оно не закодировано в ASCII (или другой эквивалентной кодировке).
Кодировка по умолчанию зависит от платформы. В Windows – это ‘cp1252’, а в Linux ‘utf-8’.
Поэтому мы не должны полагаться на кодировку по умолчанию. При работе с файлами в текстовом формате рекомендуется указывать тип кодировки.
Как закрыть файл в Python?
Закрытие освободит ресурсы, которые были связаны с файлом. Это делается с помощью метода close(), встроенного в язык программирования Python.
В Python есть сборщик мусора, предназначенный для очистки ненужных объектов, Но нельзя полагаться на него при закрытии файлов.
Этот метод не полностью безопасен. Если при операции возникает исключение, выполнение будет прервано без закрытия файла.
Более безопасный способ – использование блока try…finally.
Это гарантирует правильное закрытие файла даже после возникновения исключения, прерывающего выполнения программы.
Также для закрытия файла можно использовать конструкцию with. Оно гарантирует, что файл будет закрыт при выходе из блока with. При этом не нужно явно вызывать метод close(). Это будет сделано автоматически.
Запись в файл Python
Чтобы записать данные в файл в Python, нужно открыть его в режиме ‘w’, ‘a’ или ‘x’. Но будьте осторожны с режимом ‘w’. Он перезаписывает файл, если то уже существует. Все данные в этом случае стираются.
Запись строки или последовательности байтов (для бинарных файлов) осуществляется методом write(). Он возвращает количество символов, записанных в файл.
Эта программа создаст новый файл ‘test.txt’. Если он существует, данные файла будут перезаписаны. При этом нужно добавлять символы новой строки самостоятельно, чтобы разделять строки.
Чтение из файла Python
Чтобы осуществить чтение из файла Python, нужно открыть его в режиме чтения. Для этого можно использовать метод read(size), чтобы прочитать из файла данные в количестве, указанном в параметре size. Если параметр size не указан, метод читает и возвращает данные до конца файла.
Метод read() возвращает новые строки как ‘n’. Когда будет достигнут конец файла, при дальнейших попытках чтения мы получим пустые строки.
Чтобы изменить позицию курсора в текущем файле, используется метод seek(). Метод tell() возвращает текущую позицию курсора (в виде количества байтов).
Мы можем прочитать файл построчно в цикле for.
Извлекаемые из файла строки включают в себя символ новой строки ‘n’. Чтобы избежать вывода, используем пустой параметр end метода print(),.
Также можно использовать метод readline(), чтобы извлекать отдельные строки. Он читает файл до символа новой строки.
Метод readlines() возвращает список оставшихся строк. Все эти методы чтения возвращают пустую строку, когда достигается конец файла.
Python работа с файлами — основные методы
Ниже приводится полный список методов для работы с файлами в текстовом режиме.
Python работа с файлами — методы | |
Метод | Описание |
close() | Закрытие файла. Не делает ничего, если файл закрыт. |
detach() | Отделяет бинарный буфер от TextIOBase и возвращает его. |
fileno() | Возвращает целочисленный дескриптор файла. |
flush() | Вызывает сброс данных (запись на диск) из буфера записи файлового потока. |
isatty() | Возвращает значение True, если файловый поток интерактивный. |
read(n) | Читает максимум n символов из файла. Читает до конца файла, если значение отрицательное или None. |
readable() | Возвращает значение True, если из файлового потока можно осуществить чтение. |
readline(n=-1) | Читает и возвращает одну строку из файла. Читает максимум n байт, если указано соответствующее значение. |
readlines(n=-1) | Читает и возвращает список строк из файла. Читает максимум n байт/символов, если указано соответствующее значение. |
seek(offset,from=SEEK_SET) | Изменяет позицию курсора. |
seekable() | Возвращает значение True, если файловый поток поддерживает случайный доступ. |
tell() | Возвращает текущую позицию курсора в файле. |
truncate(size=None) | Изменяет размер файлового потока до size байт. Если значение size не указано, размер изменяется до текущего положения курсора. |
writable() | Возвращает значение True, если в файловый поток может производиться запись. |
write(s) | Записывает строки s в файл и возвращает количество записанных символов. |
writelines(lines) | Записывает список строк lines в файл. |
Пожалуйста, оставьте ваши комментарии по текущей теме статьи. За комментарии, лайки, подписки, дизлайки, отклики низкий вам поклон!
Дайте знать, что вы думаете по этой теме материала в комментариях. Мы крайне благодарны вам за ваши комментарии, лайки, отклики, дизлайки, подписки!