Функция open. Чтение и запись текстовых файлов в Python
Большие объемы данных хранят не в списках или словарях, а в файлах и базах данных. В этом уроке изучим особенности работы с текстовыми файлами в Python. Такие файлы рассматриваются как содержащие символы и строки.
Бывают еще байтовые (бинарные) файлы, которые рассматриваются как потоки байтов. Побайтово считываются, например, файлы изображений. Работа с бинарными файлами несколько сложнее. Нередко их обрабатывают с помощью специальных модулей Python (pickle, struct).
Функция open
Связь с файлом на жестком диске выполняется с помощью встроенной в Python функции open() . Обычно ей передают один или два аргумента. Первый – имя файла или имя с адресом, если файл находится не в том каталоге, где находится сама программа. Второй аргумент – режим, в котором открывается файл.
Обычно используются режимы чтения ( ‘r’ ) и записи ( ‘w’ ). Если файл открыт в режиме чтения, то запись в него невозможна. Можно только считывать данные. Если файл открыт в режиме записи, то в него можно только записывать данные, считывать нельзя.
Если файл открывается в режиме ‘w’ , то все данные, которые в нем были до этого, стираются. Файл становится пустым. Если не надо удалять существующие в файле данные, тогда следует использовать вместо режима записи, режим дозаписи ( ‘a’ ).
Если файл отсутствует, то открытие его в режиме ‘w’ создаст новый файл. Бывают ситуации, когда надо гарантировано создать новый файл, избежав случайной перезаписи данных существующего. В этом случае вместо режима ‘w’ используется режим ‘x’ . В нем всегда создается новый файл для записи. Если указано имя существующего файла, то будет выброшено исключение. Потери данных в уже имеющемся файле не произойдет.
Если при вызове open() второй аргумент не указан, то файл открывается в режиме чтения как текстовый файл. Чтобы открыть файл как байтовый, дополнительно к букве режима чтения/записи добавляется символ ‘b’ . Буква ‘t’ обозначает текстовый файл. Поскольку это тип файла по умолчанию, то обычно ее не указывают.
Нельзя указывать только тип файла, то есть open(«имя_файла», ‘b’) есть ошибка, даже если файл открывается на чтение. Правильно – open(«имя_файла», ‘rb’) . Только текстовые файлы мы можем открыть командой open(«имя_файла») , потому что и ‘r’ и ‘t’ подразумеваются по-умолчанию.
Функция open() возвращает объект файлового типа. Его надо либо сразу связать с переменной, чтобы не потерять, либо сразу прочитать.
Чтение файла
С помощью файлового метода read() можно прочитать файл целиком или только определенное количество байт. Пусть у нас имеется файл data.txt с таким содержимым:
one - 1 - I two - 2 - II three - 3 - III four - 4 - IV five - 5 - V
Откроем его и почитаем:
>>> f1 = open(‘data.txt’) >>> f1.read(10) ‘one — 1 — ‘ >>> f1.read() ‘I\ntwo — 2 — II\nthree — 3 — III\nfour — 4 — IV\nfive — 5 — V\n’ >>> f1.read() » >>> type(f1.read())
Сначала считываются первые десять символов. Последующий вызов read() считывает весь оставшийся текст. После этого объект файлового типа f1 становится пустым.
Заметим, что метод read() возвращает строку, и что конец строки считывается как ‘\n’ .
Для того, чтобы читать файл построчно существует метод readline() :
>>> f1 = open('data.txt') >>> f1.readline() 'one - 1 - I\n' >>> f1.readline() 'two - 2 - II\n' >>> f1.readline() 'three - 3 — III\n'
Метод readlines() считывает сразу все строки и создает список:
>>> f1 = open('data.txt') >>> f1.readlines() ['one - 1 - I\n', 'two - 2 - II\n', 'three - 3 - III\n', 'four - 4 - IV\n', 'five - 5 - V\n']
Объект файлового типа относится к итераторам. Из таких объектов происходит последовательное извлечение элементов. Элементами в данном случае являются строки-линии файла. Поэтому считывать данные из файла можно сразу в цикле без использования методов чтения:
>>> for i in open('data.txt'): . print(i) . one - 1 - I two - 2 - II three - 3 - III four - 4 - IV five - 5 - V >>>
Здесь выводятся лишние пустые строки, потому что функция print() преобразует ‘\n’ в переход на новую строку. К этому добавляет свой переход на новую строку. Создадим список строк файла без ‘\n’ :
>>> nums = [] >>> for i in open('data.txt'): . nums.append(i[:-1]) . >>> nums ['one - 1 - I', 'two - 2 - II', 'three - 3 - III', 'four - 4 - IV', 'five - 5 - V']
Переменной i присваивается очередная строка файла. Мы берем ее срез от начала до последнего символа, не включая его. Следует иметь в виду, что ‘\n’ это один символ, а не два.
Запись в файл
Запись в файл выполняется с помощью методов write() и writelines() . Во второй можно передать структуру данных:
>>> l = ['tree', 'four'] >>> f2 = open('newdata.txt', 'w') >>> f2.write('one') 3 >>> f2.write(' two') 4 >>> f2.writelines(l)
Метод write() возвращает количество записанных символов.
Закрытие файла
После того как работа с файлом закончена, важно не забывать его закрыть, чтобы освободить место в памяти. Делается это с помощью файлового метода close() . Свойство файлового объекта closed позволяет проверить закрыт ли файл.
>>> f1.close() >>> f1.closed True >>> f2.closed False
Если файл открывается в заголовке цикла ( for i in open(‘fname’) ), то видимо интерпретатор его закрывает при завершении работы цикла или через какое-то время.
Практическая работа
- Создайте файл data.txt по образцу урока. Напишите программу, которая открывает этот файл на чтение, построчно считывает из него данные и записывает строки в другой файл ( dataRu.txt ), заменяя английские числительные русскими, которые содержатся в списке ( [«один», «два», «три», «четыре», «пять»] ), определенном до открытия файлов.
- Создайте файл nums.txt , содержащий несколько чисел, записанных через пробел. Напишите программу, которая подсчитывает и выводит на экран общую сумму чисел, хранящихся в этом файле.
Примеры решения и дополнительные уроки в pdf-версии курса
X Скрыть Наверх
Python. Введение в программирование
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 |
Режимы могут быть объединены, то есть, к примеру, ‘rb’ — чтение в двоичном режиме. По умолчанию режим равен ‘rt’.
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.
Первый — метод read, читающий весь файл целиком, если был вызван без аргументов, и n символов, если был вызван с аргументом (целым числом n).
Ещё один способ сделать это — прочитать файл построчно, воспользовавшись циклом for:
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:
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.
Для вставки кода на Python в комментарий заключайте его в теги
- Модуль csv - чтение и запись CSV файлов
- Создаём сайт на Django, используя хорошие практики. Часть 1: создаём проект
- Онлайн-обучение Python: сравнение популярных программ
- Книги о Python
- GUI (графический интерфейс пользователя)
- Курсы Python
- Модули
- Новости мира Python
- NumPy
- Обработка данных
- Основы программирования
- Примеры программ
- Типы данных в Python
- Видео
- Python для Web
- Работа для Python-программистов
- Сделай свой вклад в развитие сайта!
- Самоучитель Python
- Карта сайта
- Отзывы на книги по Python
- Реклама на сайте
Работа с текстовыми файлами Python 3
Независимо от того, какое приложение вы используете, гарантировано, что в процессе его работы будет задействован ввод или вывод данных. В этом руководстве кратко описываются форматы, которые может обрабатывать Python. Затем мы рассмотрим, как открывать, считывать и записать текстовый файл в Python 3.
Работа с текстовыми файлами Python 3 -исходные ресурсы
Для этого руководства нужно установить Python 3. Также на вашем компьютере должна быть установлена локальная среда программирования.
Основа
Python может с относительной легкостью обрабатывать различные форматы файлов:
Тип файла
Описание
Txt
Обычный текстовый файл хранит данные, которые представляют собой только символы (или строки) и не включает в себя структурированные метаданные.
CSV
Файл со значениями,для разделения которых используются запятые (или другие разделители). Что позволяет сохранять данные в формате таблицы.
HTML
HTML-файл хранит структурированные данные и используется большинством сайтов
JSON
JavaScript Object Notation - простой и эффективный формат, что делает его одним из часто используемых для хранения и передачи данных.
В этой статье основное внимание будет уделено формату txt.
Шаг 1 - Создание текстового файла
Сначала нужно подготовить файл для работы. Для этого мы откроем любой текстовый редактор для python и создадим новый txt-файл, назовем его days.txt.
В этом файле необходимо ввести несколько строк. В приведенном ниже примере мы перечислим дни недели:
Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday Saturday Sunday
Затем сохраните файл. В нашем примере пользователь sammy сохранил файл здесь: /users/sammy/days.txt . Это будет важно на последующих этапах, когда откроем файл в Python.
Шаг 2 - Открытие файла
Прежде чем написать программу, нужно создать файл для кода Python. С помощью текстового редактора создадим файл files.py. Чтобы упростить задачу, сохраните его в том же каталоге, что и файл days.txt:
Чтобы открыть файл, сначала нужно каким-то образом связать его с переменной в Python. Этот процесс называется открытием файла. Сначала мы укажем Python, где находится файл.
Чтобы Python мог открыть файл, ему требуется путь к нему: days.txt -/users/sammy/days.txt . Затем создаем строковую переменную для хранения этой информации. В нашем скрипте files.py мы создадим переменную path и установим для нее значение days.txt .
path = '/users/sammy/days.txt'
Затем используем функцию Python open(), чтобы открыть файл days.txt . В качестве первого аргумента она принимает путь к файлу.
Эта функция также позволяет использовать многие другие параметры. Но наиболее важным является параметр, определяющий режим открытия файла. Он зависит от того, что вы хотите сделать с файлом.
Вот некоторые из существующих режимов:
- 'r': использовать для чтения;
- 'w': использовать для записи;
- 'x': использование для создания и записи в новый файл;
- 'a': использование для добавления к файлу;
- 'r +': использовать для чтения и записи в тот же файл.
В текущем примере нужно только считать данные из файла, поэтому будем использовать режим «r». Применим функцию open() , чтобы открыть файл days.txt и назначить его переменной days_file .
days_file = open(path,'r')
Основы работы с файлами в Python
Введение в работу с файлами в Python с помощью встроенной функциональности языка.
Михаил Свинцов
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()
open(file, mode="rt")
Эта функция имеет два аргумента. Аргумент file принимает строку, в которой содержится путь к файлу. Второй аргумент, mode , позволяет указать режим, в котором необходимо работать с файлом. По умолчанию этот аргумент принимает значение «rt», с которым, и с некоторыми другими, можно ознакомиться в таблице ниже
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.
Начать саму работу с файлом можно с помощью объекта класса io.TextIOWrapper , который возвращается функцией open() . У этого объекта есть несколько атрибутов, через которые можно получить информацию
- name — название файла;
- mode — режим, в котором этот файл открыт;
- closed — возвращает True , если файл был закрыт.
По завершении работы с файлом его необходимо закрыть при помощи метода close()
f = open("examp.le", "w") // работа с файлом f.close()
Однако более pythonic way стиль работы с файлом встроенными средствами заключается в использовании конструкции with .. as .. , которая работает как менеджер создания контекста. Написанный выше пример можно переписать с ее помощью
with open("examp.le", "w") as f: // работа с файлом
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.
with open("examp.le", "r") as f: text = f.read()
Используя эту функцию с целочисленным аргументом, можно прочитать определенное количество символов.
with open("examp.le", "r") as f: part = f.read(16)
При этом будут получены только первые 16 символов текста. Важно понимать, что при применении этой функции несколько раз подряд будет считываться часть за частью этого текста — виртуальный курсор будет сдвигаться на считанную часть текста. Его можно сдвинуть на определенную позицию, при необходимости воспользовавшись методом seek() .
with open("examp.le", "r") as f: # 'Hello, world!' first_part = f.read(8) # 'Hello, w' f.seek(4) second_part = f.read(8) # 'o, world'
Другой способ заключается в считывании файла построчно. Метод readline() считывает строку и, также как и с методом read() , сдвигает курсор — только теперь уже на целую строку. Применение этого метода несколько раз будет приводить к считыванию нескольких строк. Схожий с этим способом, другой метод позволяет прочитать файл целиком, но по строкам, записав их в список. Этот список можно использовать, например, в качестве итерируемого объекта в цикле.
with open("examp.le", "r") as f: for line in f.readlines(): print(line)
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.
with open("examp.le", "r") as f: for line in f: print(line)
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()
with open("examp.le", "w") as f: f.write(some_string_data)
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.
Есть возможность записать в файл большой объем данных, если он может быть представлен в виде списка строк.
with open("examp.le", "w") as f: f.writelines(list_of_strings)
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.
Существует еще один, менее известный, способ, но, возможно, самый удобный из представленных. И как бы не было странно, он заключается в использовании функции print() . Сначала это утверждение может показаться странным, потому что общеизвестно, что с помощью нее происходит вывод в консоль. И это правда. Но если передать в необязательный аргумент file объект типа io.TextIOWrapper , каким и является объект файла, с которым мы работаем, то поток вывода функции print() перенаправляется из консоли в файл.
with open("examp.le", "w") as f: print(some_data, file=f)
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.