Чтение и запись файлов в Python

В данной статье мы рассмотрим операции с файлами в Python: открытие файла, чтение из файла, запись, закрытие файла. А также способы, предназначенные для работы с файлами.

Что такое файл?

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 необходимо его открыть. После окончания работы файл надо закрыть, чтобы освободить связанные с ним ресурсы.

Так что в Python операции с файлами выполняются в следующем порядке:

  1. Открытие файла.
  2. Чтение или запись(выполнение операции).
  3. Закрытие файла.

Как открыть файл?

В Python есть встроенная функцию open(), предназначенная для открытия файла. Она возвращает объект, который используется для чтения или изменения файла.

>>> f = open("test.txt") # открыть файл в текущей папке>>> f = open("C:/Python33/README.txt") # указание полного пути

При этом можно легко 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 картинки или exe-файлы.

Режимы открытия файлов в Python
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).
f = open("test.txt") # эквивалент 'r' или 'rt'f = open("test.txt",'w') # запись в текстовом режимеf = open("img.bmp",'r+b') # чтение и запись в бинарном формате

В отличие от иных 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’.

Так что мы не должны полагаться на кодировку по умолчанию. При работе с файлами в текстовом формате рекомендуется указывать тип кодировки.

f = open("test.txt",mode = 'r',encoding = 'utf-8')

Как закрыть файл в Python?

Закрытие освободит ресурсы, которые были связаны с файлом. Это делается при помощи способа close(), встроенного в язык программирования Python.

В Python есть сборщик мусора, предназначенный для очистки ненужных объектов, Но нельзя полагаться на него при закрытии файлов.

f = open("test.txt",encoding = 'utf-8')# выполнение операций с файломf.close()

Этот способ не в полном объеме безопасен. Если при операции возникает исключение, выполнение будет прервано без закрытия файла.

Более безопасный метод – использование блока try…finally.

try: f = open("test.txt",encoding = 'utf-8') # выполнение операций с файломfinally: f.close()

Это гарантирует правильное закрытие файла даже после возникновения исключения, прерывающего выполнения программы.

Также для закрытия файла можно без проблем использовать конструкцию with. Оно гарантирует, что файл будет закрыт при выходе из блока with. При этом не необходимо явно вызывать способ close(). Это будет сделано автоматически.

with open("test.txt",encoding = 'utf-8') as f: # выполнение операций с файлом

Запись в файл

Чтобы записать данные в файл в Python, необходимо открыть его в режиме ‘w’, ‘a’ или ‘x’. Но будьте осторожны с режимом ‘w’. Он перезаписывает файл, если то существует. Все данные в этом случае стираются.

Запись строки или последовательности байтов(для бинарных файлов) осуществляется способом write(). Он возвращает число символов, записанных в файл.

with open("test.txt",'w',encoding = 'utf-8') as f: f.write("my first filen") f.write("This filenn") f.write("contains three linesn")

Эта программа создаст новый файл ‘test.txt’. Если он существует, данные файла будут перезаписаны. При этом необходимо добавлять символы новой строки самостоятельно, чтобы разделять строки.

Чтение из файла в Python

Чтобы осуществить чтение данных из файла в Python, необходимо открыть его в режиме чтения. Для этого можно без труда использовать способ read(size), чтобы прочитать из файла данные в числе, указанном в настройке size. Если настройка size не указан, способ читает и возвращает данные до конца файла.

>>> f = open("test.txt",'r',encoding = 'utf-8')>>> f.read(4)  # чтение первых 4 символов'This'>>> f.read(4)    # чтение следующих 4 символов' is '>>> f.read()     # чтение остальных данных до конца файла'my first filenThis filencontains three linesn'>>> f.read()  # дальнейшие попытки чтения возвращают пустую строку''

Способ read() возвращает новые строки как ‘n’. Когда будет достигнут конец файла, при дальнейших попытках чтения мы получим пустые строки.

Чтобы настроить позицию курсора в текущем файле, используется способ seek(). Способ tell() возвращает текущую позицию курсора(в виде числа байтов).

>>> f.tell()    # получаем текущую позицию курсора в файле56>>> f.seek(0)   # возвращаем курсор в начальную позицию0>>> print(f.read())  # читаем весь файлThis is my first fileThis filecontains three lines

Мы можем прочитать файл построчно в цикле for.

>>> for line in f:...     print(line, end = '')...This is my first fileThis filecontains three lines

Извлекаемые из файла строки включают в себя символ новой строки ‘n’. Чтобы избежать вывода, используем пустой настройка end способа print(),.

Также можно без труда использовать способ readline(), чтобы извлекать отдельные строки. Он читает файл до символа новой строки.

>>> f.readline()'This is my first filen'>>> f.readline()'This filen'>>> f.readline()'contains three linesn'>>> f.readline()''

Способ readlines() возвращает список оставшихся строк. Все данные способы чтения возвращают пустую строку, когда достигается конец файла.

>>> f.readlines()['This is my first filen', 'This filen', 'contains three linesn']

Способы работы с файлами в Python

Ниже приводится полный список способов для работы с файлами в текстовом режиме.

Способы работы с файлами в Python
Способ 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 число записанных символов.
writelines(lines) Записывает список строк lines в файл.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *