Питон как считать данные из файла

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.

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

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.
Работа со строками в Python. Готовимся к собеседованию: вспоминаем азы
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.
Чтение данных из файла и запись в файл
В Python, чтобы создать файл, надо его открыть в режиме записи ( 'w' , 'wb' ) или дозаписи ( 'a' , 'ab' ).






f2 = open("text2.txt", 'w')
Функция open() возвращает файловый объект.
Без 'b' создается текстовый файл, представляющий собой поток символов. С 'b' - файл, содержащий поток байтов.
В Python также существует режим 'x' или 'xb' . В этом режиме проверяется, есть ли файл. Если файл с определенным именем уже существует, он не будет создан. В режиме 'w' файл создается заново, старый при этом теряется.
>>> f1 = open('text1.txt', 'w') >>> f2 = open('text1.txt', 'x') Traceback (most recent call last): File "", line 1, in FileExistsError: [Errno 17] File exists: 'text1.txt' >>> f3 = open('text1.txt', 'w')
Чтение данных из файла
Если в функцию open() не передается второй аргумент, файл расценивается как текстовый и открывается на чтение.
Попытка открыть на чтение несуществующий файл вызывает ошибку.






>>> f = open("text10.txt") Traceback (most recent call last): File "", line 1, in IOError: [Errno 2] No such file or directory: 'text10.txt'
Перехватить возникшее исключение можно с помощью конструкции try-except .
>>> try: . f = open("text10.txt") . except IOError: . print ("No file") . No file
Получить все данные из файла можно с помощью метода read() файлового объекта, предварительно открыв файл на чтение. При этом файловый объект изменяется и получить из него данные еще раз не получится.
>>> f = open("text.txt") >>> f >>> fd = f.read() >>> fd1 = f.read() >>> fd 'Hello\n\tOne\n Two\nThree Four\nШесть!\n' >>> fd1 ''
Если файл был открыт в текстовом режиме, то метод read() возвращает строку. В случае бинарного режима возвращается объект типа bytes .
>>> f = open('text.txt', 'rb') >>> content = f.read() >>> type(content) >>> content b'HelloHello' >>> content[0] 72 >>> chr(content[0]) 'H'
Методу read() может быть передан один аргумент, обозначающий количество символов (если файл был открыт как текстовый) или байт (если файл был открыт как бинарный) для чтения.
>>> f = open("text.txt") >>> fd = f.read(10) >>> fd1 = f.read(5) >>> fd 'Hello\n\tOne' >>> fd1 '\n T'
Метод readline() позволяет получать данные построчно.
>>> f = open("text.txt") >>> f.readline() 'Hello\n' >>> f.readline() '\tOne\n' >>> f.readline() ' Two\n'
Принимает аргумент - число байт или символов.






>>> f.readline(3) 'Thr' >>> f.readline(3) 'ee ' >>> f.readline(3) 'Fou' >>> f.readline(3) 'r\n' >>> f.readline(5) 'Шесть' >>> f.readline(5) '!\n'
Для построчного чтения данных из файла рекомендуется использовать цикл for :
>>> f = open('text.txt') >>> for line in f: . print(line, end='') . Hello! The second line. >>> f.close()
Метод readlines() считывает все строки и помещает их в список.
>>> f = open("text.txt") >>> fd = f.readlines() >>> fd ['Hello\n', '\tOne\n', ' Two\n', 'Three Four\n', 'Шесть!\n']
Может принимать количество символов, но дочитывает строку до конца.
>>> f = open("text.txt") >>> fd = f.readlines(3) >>> fd ['Hello\n'] >>> fd1 = f.readlines(6) >>> fd1 ['\tOne\n', ' Two\n']
Запись данных в файл
Записать данные в файл можно с помощью метода write() , который возвращает число записанных символов или байтов.
>>> ft = open('text1.txt', 'w') >>> fb = open('text2.txt', 'wb') >>> t = 'Привет Мир!' >>> b = b'Hello World!' >>> type(t), type(b) (, ) >>> ft.write(t) 11 >>> fb.write(b) 12 >>> ft.close() >>> fb.close() >>> >>> import os.path >>> os.path.getsize('text1.txt') 20 >>> os.path.getsize('text2.txt') 12 >>> open('text2.txt').read() 'Hello World!'
Если записываемые в текстовый файл данные не являются строкой, то их предварительно надо преобразовать в строку.
>>> a = [1, 2, 3, 4] >>> sa = str(a) >>> sa '[1, 2, 3, 4]' >>> f = open('mylist.txt', 'w') >>> f.write(sa) 12 >>> f.close() >>> >>> with open('mylist.txt') as f: . sa = f.read() . >>> sa '[1, 2, 3, 4]' >>> list(sa) # bad idea ['[', '1', ',', ' ', '2', ',', ' ', '3', ',', ' ', '4', ']'] >>> a = [int(i) for i in sa if i.isdigit()] >>> a [1, 2, 3, 4]
С помощью метода writelines() можно записать в файл итерируемую последовательность.






>>> a = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,0] >>> f = open("text2.txt",'w') >>> f.writelines("%s\n" % i for i in a) >>> f.close() >>> open("text2.txt").read() '1\n2\n3\n4\n5\n6\n7\n8\n9\n0\n' >>> print(open("text2.txt").read()) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Смена позиции в файле
Метод tell() возвращает текущую позицию в файле. Позицию можно менять с помощью метода seek() .
>>> f = open('text.txt') >>> f.tell() 0 >>> f.readline() 'Hello!\n' >>> f.tell() 7 >>> f.seek(5) 5 >>> f.read(1) '!' >>> f.tell() 6 >>> f.read() '\nThe second line.\n' >>> f.read() '' >>> f.seek(0) 0 >>> f.read() 'Hello!\nThe second line.\n'
В случае бинарных файлов в метод seek() можно передавать второй аргумент, который указывает, с какого места выполняется смещение, указанное в первом аргументе: 0 (по умолчанию) - от начала файла, 1 - с текущей позиции, 2 - с конца.
>>> f = open('text.txt', 'rb') >>> f.read() b'Hello!\nThe second line.\n' >>> f.seek(-6, 2) 18 >>> f.read(4) b'line' >>> f.seek(0) 0 >>> f.read(5) b'Hello' >>> f.seek(2, 1) 7 >>> f.read(3) b'The'
Закрытие файла
В Python следует закрывать файл для высвобождения системных ресурсов. Делается это с помощью метода close() файлового объекта.
С помощью closed (не константа, а так называемый дескриптор, или описатель, данных) проверяют, закрыт файл или нет.
>>> f = open('text.txt') >>> f.closed False >>> f.close() >>> f.closed True
Считается хорошей практикой использовать оператор with при обработке файловых объектов. После того как тело with завершит работу, файл автоматически будет закрыт. При работе with создается так называемый контекстный менеджер, представляющий собой особый объект. Благодаря ему сохраняются и восстанавливаются глобальные состояния, происходит блокировка и разблокировка ресурсов, закрываются открытые файлы и др.






>>> with open('text.txt') as f: . print(f.read()) . HelloHello >>> f.closed True
>>> with open('text.txt') as fr, open('text2.txt', 'w') as fw: . fw.write(fr.read()) . 10 >>> fw.closed True 
>>> with ( . open('text.txt') as fr, . open('text2.txt', 'w') as fw, . ): . fw.write(fr.read()) . 10
Двоичные файлы
Пример копирования изображения:
>>> f1 = open('flag.png', 'rb') >>> f2 = open('flag2.png', 'wb') >>> f2.write(f1.read()) 446 >>> f1.close() >>> f2.close()
Модуль struct позволяет преобразовывать данные к бинарному виду и обратно.
>>> f = open('text3.txt', 'wb') >>> f.write('3') Traceback (most recent call last): File "", line 1, in TypeError: 'str' does not support the buffer interface >>> d = struct.pack('>i',3) >>> d b'\x00\x00\x00\x03' >>> f.write(d) 4 >>> f.close() >>> f = open('text3.txt') >>> d = f.read() >>> d '\x00\x00\x00\x03' >>> struct.unpack('>i',d) Traceback (most recent call last): File "", line 1, in TypeError: 'str' does not support the buffer interface >>> f = open('text3.txt', 'rb') >>> d = f.read() >>> d b'\x00\x00\x00\x03' >>> struct.unpack('>i',d) (3,)
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.






Текст может храниться в двух форматах: ( .txt ) — простой текст и ( .rtf ) — «формат обогащенного текста».
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.
Они хранятся в формате .bin .
Любую операцию с файлом можно разбить на три крупных этапа:

Открытие файла
Выполнение операции (запись, чтение)
Закрытие файла

Открытие файла
Метод open()
В Python есть встроенная функция open() . С ее помощью можно открыть любой файл на компьютере. Технически Python создает на его основе объект.






f = open(file_name, access_mode) 

file_name = имя открываемого файла
access_mode = режим открытия файла. Он может быть: для чтения, записи и т. д. По умолчанию используется режим чтения ( r ), если другое не указано. Далее полный список режимов открытия файла



Режим
Описание




r
Только для чтения.


w
Только для записи. Создаст новый файл, если не найдет с указанным именем.


rb
Только для чтения (бинарный).


wb
Только для записи (бинарный). Создаст новый файл, если не найдет с указанным именем.


r+
Для чтения и записи.


rb+
Для чтения и записи (бинарный).


w+
Для чтения и записи. Создаст новый файл для записи, если не найдет с указанным именем.


wb+
Для чтения и записи (бинарный). Создаст новый файл для записи, если не найдет с указанным именем.


a
Откроет для добавления нового содержимого. Создаст новый файл для записи, если не найдет с указанным именем.


a+
Откроет для добавления нового содержимого. Создаст новый файл для чтения записи, если не найдет с указанным именем.


ab
Откроет для добавления нового содержимого (бинарный). Создаст новый файл для записи, если не найдет с указанным именем.


ab+
Откроет для добавления нового содержимого (бинарный). Создаст новый файл для чтения записи, если не найдет с указанным именем.



Пример
Создадим текстовый файл example.txt и сохраним его в рабочей директории.

Следующий код используется для его открытия.
f = open('example.txt','r') # открыть файл из рабочей директории в режиме чтения fp = open('C:/xyz.txt','r') # открыть файл из любого каталога 
В этом примере f — переменная-указатель на файл example.txt .
Следующий код используется для вывода содержимого файла и информации о нем.
>>> print(*f) # выводим содержимое файла This is a text file. >>> print(f) # выводим объект _io.TextIOWrapper name='example.txt' mode='r' encoding='cp1252'> 
Стоит обратить внимание, что в Windows стандартной кодировкой является cp1252 , а в Linux — utf-08 .






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
Проще всего после открытия файла закрыть его, используя метод close() .
f = open('example.txt','r') # работа с файлом f.close() 
После закрытия этот файл нельзя будет использовать до тех пор, пока заново его не открыть.






Способ №2
Также можно написать try/finally , которое гарантирует, что если после открытия файла операции с ним приводят к исключениям, он закроется автоматически.
Без него программа завершается некорректно.
Вот как сделать это исключение:
f = open('example.txt','r') try: # работа с файлом finally: f.close() 

Файл нужно открыть до инструкции try , потому что если инструкция open сама по себе вызовет ошибку, то файл не будет открываться для последующего закрытия.

Этот метод гарантирует, что если операции над файлом вызовут исключения, то он закроется до того как программа остановится.
Способ №3






Инструкция with
Еще один подход — использовать инструкцию with , которая упрощает обработку исключений с помощью инкапсуляции начальных операций, а также задач по закрытию и очистке.
В таком случае инструкция close не нужна, потому что with автоматически закроет файл.
Вот как это реализовать в коде.
with open('example.txt') as f: # работа с файлом 
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
file.read(size) 

file = объект файла
size = количество символов, которые нужно прочитать. Если не указать, то файл прочитается целиком.

Пример
>>> f = open('example.txt','r') >>> f.read(7) # чтение 7 символов из example.txt 'This is ' 
Интерпретатор прочитал 7 символов файла и если снова использовать функцию read() , то чтение начнется с 8-го символа.
>>> f.read(7) # чтение следующих 7 символов ' a text' 
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:
This is line1. This is line2. This is line3. 
Посмотрим, как функция readline() работает в test.txt .
>>> x = open('test.txt','r') >>> x.readline() # прочитать первую строку This is line1. >>> x.readline(2) # прочитать вторую строку This is line2. >>> x.readlines() # прочитать все строки ['This is line1.','This is line2.','This is line3.'] 
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
file.write(string) 
Пример
Предположим, файла xyz.txt не существует. Он будет создан при попытке открыть его в режиме чтения.
>>> f = open('xyz.txt','w') # открытие в режиме записи >>> f.write('Hello \n World') # запись Hello World в файл Hello World >>> f.close() # закрытие файла 
Переименование файлов в Python
Функция rename()
Функция rename() используется для переименовывания файлов в Python. Для ее использования сперва нужно импортировать модуль os.
import os os.rename(src,dest) 

src = файл, который нужно переименовать
dest = новое имя файла

Пример
>>> import os >>> # переименование xyz.txt в abc.txt >>> os.rename("xyz.txt","abc.txt") 
Текущая позиция в файлах Python
В Python возможно узнать текущую позицию в файле с помощью функции tell() . Таким же образом можно изменить текущую позицию командой seek() .
Пример
>>> f = open('example.txt') # example.txt, который мы создали ранее >>> f.read(4) # давайте сначала перейдем к 4-й позиции This >>> f.tell() # возвращает текущую позицию 4 >>> f.seek(0,0) # вернем положение на 0 снова 
Методы файла в Python



file.close()
закрывает открытый файл


file.fileno()
возвращает целочисленный дескриптор файла


file.flush()
очищает внутренний буфер


file.isatty()
возвращает True, если файл привязан к терминалу


file.next()
возвращает следующую строку файла


file.read(n)
чтение первых n символов файла


file.readline()
читает одну строчку строки или файла


file.readlines()
читает и возвращает список всех строк в файле


file.seek(offset[,whene])
устанавливает текущую позицию в файле


file.seekable()
проверяет, поддерживает ли файл случайный доступ. Возвращает True , если да


file.tell()
возвращает текущую позицию в файле


file.truncate(n)
уменьшает размер файл. Если n указала, то файл обрезается до n байт, если нет — до текущей позиции


file.write(str)
добавляет строку str в файл


file.writelines(sequence)
добавляет последовательность строк в файл





Похожие публикации:

Qa automation engineer как повысить свою зарплату
Как вычислить среднее геометрическое трех чисел
Как добавить вторую монтажную область в иллюстраторе
Как поменять тональность в fl studio 20