В този урок ще научите за файловите операции на Python. По-конкретно, отваряне на файл, четене от него, писане в него, затваряне и различни файлови методи, за които трябва да знаете.
Видео: Четене и писане на файлове в Python
Файлове
Файловете са наименувани местоположения на диска, за да съхраняват свързана информация. Те се използват за постоянно съхраняване на данни в енергонезависима памет (например твърд диск).
Тъй като паметта с произволен достъп (RAM) е променлива (която губи данните си, когато компютърът е изключен), ние използваме файлове за бъдещо използване на данните, като ги съхраняваме постоянно.
Когато искаме да четем от или да пишем във файл, първо трябва да го отворим. Когато приключим, той трябва да бъде затворен, за да се освободят ресурсите, които са свързани с файла.
Следователно в Python се извършва файлова операция в следния ред:
- Отворете файл
- Четене или запис (извършване на операция)
- Затворете файла
Отваряне на файлове в Python
Python има вградена open()функция за отваряне на файл. Тази функция връща файлов обект, наричан още манипулатор, тъй като се използва за четене или модифициране на файла съответно.
>>> f = open("test.txt") # open file in current directory >>> f = open("C:/Python38/README.txt") # specifying full path
Можем да посочим режима, докато отваряме файл. В режим ние определяме дали искаме да четем r, пишем wили да добавим aкъм файла. Можем също така да посочим дали искаме да отворим файла в текстов или двоичен режим.
По подразбиране е четенето в текстов режим. В този режим получаваме низове при четене от файла.
От друга страна, двоичният режим връща байтове и това е режимът, който трябва да се използва при работа с нетекстови файлове като изображения или изпълними файлове.
| Режим | Описание |
|---|---|
r | Отваря файл за четене. (по подразбиране) |
w | Отваря файл за писане. Създава нов файл, ако не съществува, или съкращава файла, ако съществува. |
x | Отваря файл за ексклузивно създаване. Ако файлът вече съществува, операцията е неуспешна. |
a | Отваря файл за добавяне в края на файла, без да го съкращава. Създава нов файл, ако не съществува. |
t | Отваря се в текстов режим. (по подразбиране) |
b | Отваря се в двоичен режим. |
+ | Отваря файл за актуализиране (четене и писане) |
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
За разлика от други езици, символът aне означава числото 97, докато не е кодирано с помощта ASCII(или други еквивалентни кодировки).
Освен това кодирането по подразбиране зависи от платформата. В Windows това е, cp1252но utf-8в Linux.
Така че, не трябва да разчитаме и на кодирането по подразбиране, иначе нашият код ще се държи по различен начин в различните платформи.
Следователно, когато работите с файлове в текстов режим, е силно препоръчително да посочите типа на кодиране.
f = open("test.txt", mode='r', encoding='utf-8')
Затваряне на файлове в Python
Когато приключим с извършването на операции с файла, трябва правилно да го затворим.
Затварянето на файл ще освободи ресурсите, които са свързани с файла. Извършва се по close()метода, наличен в Python.
Python има събирач на боклук за почистване на непосочени обекти, но не трябва да разчитаме на него, за да затвори файла.
f = open("test.txt", encoding = 'utf-8') # perform file operations f.close()
Този метод не е напълно безопасен. Ако възникне изключение, когато изпълняваме някаква операция с файла, кодът излиза, без да затваря файла.
A safer way is to use a try… finally block.
try: f = open("test.txt", encoding = 'utf-8') # perform file operations finally: f.close()
This way, we are guaranteeing that the file is properly closed even if an exception is raised that causes program flow to stop.
The best way to close a file is by using the with statement. This ensures that the file is closed when the block inside the with statement is exited.
We don't need to explicitly call the close() method. It is done internally.
with open("test.txt", encoding = 'utf-8') as f: # perform file operations
Writing to Files in Python
In order to write into a file in Python, we need to open it in write w, append a or exclusive creation x mode.
We need to be careful with the w mode, as it will overwrite into the file if it already exists. Due to this, all the previous data are erased.
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) | Записва низа s във файла и връща броя на записаните символи. |
| линии за писане (линии) | Изписва списък с редове във файла. |
