Σε αυτό το σεμινάριο, θα μάθετε για τις λειτουργίες αρχείων Python. Πιο συγκεκριμένα, το άνοιγμα ενός αρχείου, η ανάγνωση από αυτό, η εγγραφή σε αυτό, το κλείσιμο και διάφορες μέθοδοι αρχείων που πρέπει να γνωρίζετε.
Βίντεο: Ανάγνωση και συγγραφή αρχείων στο Python
Αρχεία
Τα αρχεία ονομάζονται τοποθεσίες στο δίσκο για την αποθήκευση σχετικών πληροφοριών. Χρησιμοποιούνται για την μόνιμη αποθήκευση δεδομένων σε μη πτητική μνήμη (π.χ. σκληρός δίσκος).
Επειδή η μνήμη τυχαίας προσπέλασης (RAM) είναι ασταθής (η οποία χάνει τα δεδομένα της όταν ο υπολογιστής είναι απενεργοποιημένος), χρησιμοποιούμε αρχεία για μελλοντική χρήση των δεδομένων αποθηκεύοντάς τα μόνιμα.
Όταν θέλουμε να διαβάσουμε ή να γράψουμε σε ένα αρχείο, πρέπει πρώτα να το ανοίξουμε. Όταν τελειώσουμε, πρέπει να κλείσει έτσι ώστε να απελευθερωθούν οι πόροι που είναι συνδεδεμένοι με το αρχείο.
Ως εκ τούτου, στο Python, μια λειτουργία αρχείου πραγματοποιείται με την ακόλουθη σειρά:
- Ανοίξτε ένα αρχείο
- Ανάγνωση ή εγγραφή (εκτέλεση λειτουργίας)
- Κλείστε το αρχείο
Άνοιγμα αρχείων στο Python
Η Python έχει μια ενσωματωμένη open()λειτουργία για να ανοίξει ένα αρχείο. Αυτή η συνάρτηση επιστρέφει ένα αντικείμενο αρχείου, που ονομάζεται επίσης λαβή, καθώς χρησιμοποιείται για την ανάγνωση ή την τροποποίηση του αρχείου ανάλογα.
>>> f = open("test.txt") # open file in current directory >>> f = open("C:/Python38/README.txt") # specifying full path
Μπορούμε να καθορίσουμε τη λειτουργία κατά το άνοιγμα ενός αρχείου. Στη λειτουργία, καθορίζουμε εάν θέλουμε να διαβάσουμε r, να γράψουμε wή να προσθέσουμε aστο αρχείο. Μπορούμε επίσης να καθορίσουμε εάν θέλουμε να ανοίξουμε το αρχείο σε λειτουργία κειμένου ή δυαδική λειτουργία.
Η προεπιλογή είναι η ανάγνωση σε λειτουργία κειμένου. Σε αυτήν τη λειτουργία, λαμβάνουμε χορδές κατά την ανάγνωση από το αρχείο.
Από την άλλη πλευρά, η δυαδική λειτουργία επιστρέφει byte και αυτός είναι ο τρόπος που χρησιμοποιείται όταν ασχολείστε με αρχεία χωρίς κείμενο όπως εικόνες ή εκτελέσιμα αρχεία.
| Τρόπος | Περιγραφή |
|---|---|
r | Ανοίγει ένα αρχείο για ανάγνωση. (Προκαθορισμένο) |
w | Ανοίγει ένα αρχείο για γραφή. Δημιουργεί ένα νέο αρχείο εάν δεν υπάρχει ή κόβει το αρχείο εάν υπάρχει. |
x | Ανοίγει ένα αρχείο για αποκλειστική δημιουργία. Εάν το αρχείο υπάρχει ήδη, η λειτουργία αποτυγχάνει. |
a | Ανοίγει ένα αρχείο για προσθήκη στο τέλος του αρχείου χωρίς να το περικόψει. Δημιουργεί ένα νέο αρχείο εάν δεν υπάρχει. |
t | Ανοίγει σε λειτουργία κειμένου. (Προκαθορισμένο) |
b | Ανοίγει σε δυαδική λειτουργία. |
+ | Ανοίγει ένα αρχείο για ενημέρωση (ανάγνωση και γραφή) |
f = open("test.txt") # equivalent to 'r' or 'rt' f = open("test.txt",'w') # write in text mode f = open("img.bmp.webp",'r+b') # read and write in binary mode
Σε αντίθεση με άλλες γλώσσες, ο χαρακτήρας aδεν υπονοεί τον αριθμό 97 έως ότου κωδικοποιηθεί χρησιμοποιώντας ASCII(ή άλλες ισοδύναμες κωδικοποιήσεις).
Επιπλέον, η προεπιλεγμένη κωδικοποίηση εξαρτάται από την πλατφόρμα. Στα παράθυρα, είναι cp1252μόνο utf-8στο Linux.
Επομένως, δεν πρέπει επίσης να βασιστούμε στην προεπιλεγμένη κωδικοποίηση, διαφορετικά ο κώδικάς μας θα συμπεριφέρεται διαφορετικά σε διαφορετικές πλατφόρμες
Ως εκ τούτου, όταν εργάζεστε με αρχεία σε λειτουργία κειμένου, συνιστάται ιδιαίτερα να καθορίσετε τον τύπο κωδικοποίησης.
f = open("test.txt", mode='r', encoding='utf-8')
Κλείσιμο αρχείων στο Python
Όταν τελειώσουμε με την εκτέλεση λειτουργιών στο αρχείο, πρέπει να κλείσουμε σωστά το αρχείο.
Το κλείσιμο ενός αρχείου θα απελευθερώσει τους πόρους που συνδέθηκαν με το αρχείο. Γίνεται χρησιμοποιώντας τη close()διαθέσιμη μέθοδο στο Python.
Η Python έχει έναν συλλέκτη σκουπιδιών για να καθαρίσει αντικείμενα χωρίς αναφορές, αλλά δεν πρέπει να βασιστούμε σε αυτό για να κλείσει το αρχείο.
f = open("test.txt", encoding = 'utf-8') # perform file operations f.close()
Αυτή η μέθοδος δεν είναι απολύτως ασφαλής. Εάν προκύψει εξαίρεση όταν εκτελούμε κάποια λειτουργία με το αρχείο, ο κωδικός βγαίνει χωρίς να κλείσει το αρχείο.
Ένας ασφαλέστερος τρόπος είναι να χρησιμοποιήσετε μια δοκιμή… τελικά μπλοκ.
try: f = open("test.txt", encoding = 'utf-8') # perform file operations finally: f.close()
Με αυτόν τον τρόπο, εγγυόμαστε ότι το αρχείο έχει κλείσει σωστά, ακόμη και αν δημιουργηθεί μια εξαίρεση που προκαλεί τη διακοπή της ροής του προγράμματος.
Ο καλύτερος τρόπος για να κλείσετε ένα αρχείο είναι χρησιμοποιώντας τη withδήλωση. Αυτό διασφαλίζει ότι το αρχείο είναι κλειστό κατά την withέξοδο του μπλοκ μέσα στη δήλωση.
Δεν χρειάζεται να καλέσουμε ρητά τη close()μέθοδο. Γίνεται εσωτερικά.
with open("test.txt", encoding = 'utf-8') as f: # perform file operations
Γράφοντας σε αρχεία στο Python
Για να γράψουμε σε ένα αρχείο στο Python, πρέπει να το ανοίξουμε σε λειτουργία εγγραφής w, προσθήκης aή αποκλειστικής δημιουργίας x.
Πρέπει να είμαστε προσεκτικοί με τη wλειτουργία, καθώς θα αντικαταστήσει το αρχείο εάν υπάρχει ήδη. Λόγω αυτού, διαγράφονται όλα τα προηγούμενα δεδομένα.
Writing a string or sequence of bytes (for binary files) is done using the write() method. This method returns the number of characters written to the file.
with open("test.txt",'w',encoding = 'utf-8') as f: f.write("my first file") f.write("This file") f.write("contains three lines")
This program will create a new file named test.txt in the current directory if it does not exist. If it does exist, it is overwritten.
We must include the newline characters ourselves to distinguish the different lines.
Reading Files in Python
To read a file in Python, we must open the file in reading r mode.
There are various methods available for this purpose. We can use the read(size) method to read in the size number of data. If the size parameter is not specified, it reads and returns up to the end of the file.
We can read the text.txt file we wrote in the above section in the following way:
>>> f = open("test.txt",'r',encoding = 'utf-8') >>> f.read(4) # read the first 4 data 'This' >>> f.read(4) # read the next 4 data ' is ' >>> f.read() # read in the rest till end of file 'my first fileThis filecontains three lines' >>> f.read() # further reading returns empty sting ''
We can see that the read() method returns a newline as ''. Once the end of the file is reached, we get an empty string on further reading.
We can change our current file cursor (position) using the seek() method. Similarly, the tell() method returns our current position (in number of bytes).
>>> f.tell() # get the current file position 56 >>> f.seek(0) # bring file cursor to initial position 0 >>> print(f.read()) # read the entire file This is my first file This file contains three lines
We can read a file line-by-line using a for loop. This is both efficient and fast.
>>> for line in f:… print(line, end = '')… This is my first file This file contains three lines
In this program, the lines in the file itself include a newline character . So, we use the end parameter of the print() function to avoid two newlines when printing.
Alternatively, we can use the readline() method to read individual lines of a file. This method reads a file till the newline, including the newline character.
>>> f.readline() 'This is my first file' >>> f.readline() 'This file' >>> f.readline() 'contains three lines' >>> f.readline() ''
Lastly, the readlines() method returns a list of remaining lines of the entire file. All these reading methods return empty values when the end of file (EOF) is reached.
>>> f.readlines() ('This is my first file', 'This file', 'contains three lines')
Python File Methods
There are various methods available with the file object. Some of them have been used in the above examples.
Here is the complete list of methods in text mode with a brief description:
| Method | Description |
|---|---|
| close() | Closes an opened file. It has no effect if the file is already closed. |
| detach() | Separates the underlying binary buffer from the TextIOBase and returns it. |
| fileno() | Returns an integer number (file descriptor) of the file. |
| flush() | Flushes the write buffer of the file stream. |
| isatty() | Returns True if the file stream is interactive. |
| read(n) | Reads at most n characters from the file. Reads till end of file if it is negative or None. |
| readable() | Returns True if the file stream can be read from. |
| readline(n=-1) | Reads and returns one line from the file. Reads in at most n bytes if specified. |
| readlines(n=-1) | Reads and returns a list of lines from the file. Reads in at most n bytes/characters if specified. |
seek(offset,from=SEEK_SET) | Changes the file position to offset bytes, in reference to from (start, current, end). |
| seekable() | Returns True if the file stream supports random access. |
| tell() | Returns the current file location. |
truncate(size=None) | Resizes the file stream to size bytes. If size is not specified, resizes to current location. |
| writable() | Returns True if the file stream can be written to. |
| write(s) | Γράφει τη συμβολοσειρά s στο αρχείο και επιστρέφει τον αριθμό των γραμμένων χαρακτήρων. |
| Γραμμές (γραμμές) | Γράφει μια λίστα γραμμών στο αρχείο. |
