Файлы, углубляемся

Файлы

Возможно, вы уже знакомы с понятием файла – так называются именованные области постоянной памяти в вашем компьютере, которыми управляет операционная система.Последний основной встроенный тип объектов, который мы исследуем в нашем обзоре, обеспечивает возможность доступа к этим файлам из программ на языке Python.

Проще говоря, встроенная функция open создает объект файла, который обеспечивает связь с файлом, размещенным в компьютере. После вызова функции open можно выполнять операции чтения и записи во внешний файл, используя методы полученного объекта.


Операция  -  Интерпретация
output = open(r’C:\spam’, ‘w’)  - Открывает файл для записи (‘w’ означает write – запись)

input = open(‘data’, ‘r’) -  Открывает файл для чтения  (‘r’ означает read – чтение)
input = open(‘data’)  - То же самое, что и в предыдущей строке
                                                         (режим ‘r’ используется по умолчанию)

aString = input.read()  - Чтение файла целиком в единственную строку

aString = input.read(N)  - Чтение следующих N символов (или байтов) в строку
aString = input.readline()  - Чтение следующей текстовой строки
                                                                      (включая символ конца строки) в строку

aList = input.readlines()  - Чтение файла целиком в список строк
                                                                   (включая символ  конца строки)

output.write(aString) - Запись строки символов (или байтов) в файл
output.writelines(aList)  - Запись всех строк из списка в файл
output.close()  - Закрытие файла вручную (выполняется по окончании работы с файлом)
output.flush()  -  Выталкивает выходные буферы на диск, файл остается открытым
anyFile.seek(N)  - Изменяет текущую позицию в файле для
                                          следующей операции, смещая ее на N байтов от начала файла.

for line in open(‘data’):  - Итерации по файлу, построчное чтение
операции над line
open(‘f.txt’,              - Файлы с текстом Юникода в Python 3.0  (строки типа str)
encoding=’latin-1’)

open(‘f.bin’, ‘rb’)  -  Файлы с двоичными данными в Python 3.0

Чтобы открыть файл, программа должна вызвать функцию open, передав ей имя внешнего файла и режим работы. Обычно в качестве режима использует-

ся строка ‘r’, когда файл открывается для чтения (по умолчанию), ‘w’ – когда 

файл открывается для записи или ‘a’ – когда файл открывается на запись в ко-

нец.

Использование файлов

Как только будет получен объект файла, вы можете вызывать его методы для 

выполнения операций чтения или записи. В любом случае содержимое файла 

в программах на языке Python принимает форму строк – операция чтения воз-

вращает текст в строках, и метод записи принимает информацию в виде строк.

Файлы в действии

>>> myfile = open(‘myfile.txt’, ‘w’)  # Открывает файл (создает/очищает)

>>> myfile.write(‘hello text file\n’) # Записывает строку текста

16

>>> myfile.write(‘goodbye text file\n’)

18

>>> myfile.close()       # Выталкивает выходные буферы на диск

 

>>> myfile = open(‘myfile.txt’)       # Открывает файл: ‘r’ – по умолчанию

>>> myfile.readline()                 # Читает строку

‘hello text file\n’

>>> myfile.readline()

‘goodbye text file\n’

>>> myfile.readline()         # Пустая строка: конец файла

Обратите внимание, что в Python 3.0 метод write возвращает количество запи-

санных символов – в версии 2.6 этого не происходит, поэтому в интерактив-

ном сеансе вы не увидите эти числа.

Если необходимо вывести содержимое файла, обеспечив правильную интер-

претацию символов конца строки, его следует прочитать в  строку целиком, 

с помощью метода read, и вывести:

>>> open(‘myfile.txt’).read()  # Прочитать файл целиком в строку

‘hello text file\ngoodbye text file\n’ 

>>> print(open(‘myfile.txt’).read()) # Более дружественная 

                                     форма отображения

hello text file

goodbye text file

А если необходимо просмотреть содержимое файла строку за строкой, лучшим 

выбором будет итератор файла:

>>> for line in open(‘myfile’): # Используйте итераторы, а 

                                не методы чтения

...     print(line, end=’’)

...

hello text file

goodbye text file

В этом случае функцией open создается временный объект файла, содержимое 

которого автоматически будет читаться итератором и возвращаться по одной 

строке в каждой итерации цикла.

Сохранение и интерпретация объектов Python в файлах

Следующий пример записывает различные объекты в текстовый файл.

>>> X, Y, Z = 43, 44, 45          # Объекты языка Python должны

>>> S = ‘Spam’                    # записываться в файл только 

                                    в виде строк

>>> D = {‘a’: 1, ‘b’: 2}

>>> L = [1, 2, 3]

>>>

>>> F = open(‘datafile.txt’, ‘w’) # Создает файл для записи

>>> F.write(S + ‘\n’)            # Строки завершаются символом \n

>>> F.write(‘%s,%s,%s\n’ % (X, Y, Z))# Преобразует числа в строки

>>> F.write(str(L) + ‘$’ + str(D) + ‘\n’) # Преобразует 

                                          и разделяет символом $

>>> F.close()

Использование инструкции print:

>>> chars = open(‘datafile.txt’).read() # Отображение строки

>>> chars                         # в неформатированном виде

“Spam\n43,44,45\n[1, 2, 3]${‘a’: 1, ‘b’: 2}\n”

>>> print(chars)                   # Удобочитаемое представление 

Spam

43,44,45

[1, 2, 3]${‘a’: 1, ‘b’: 2}

Теперь нам необходимо выполнить обратные преобразования, чтобы получить 

из  строк  в  текстовом  файле  действительные  объекты  языка  Python.

>>> F = open(‘datafile.txt’) # Открыть файл снова

>>> line = F.readline()      # Прочитать одну строку

>>> line

‘Spam\n’

>>> line.rstrip()            # Удалить символ конца строки

‘Spam’

Пока что мы прочитали ту часть файла, которая содержит строку. Теперь про-

читаем следующий блок, в котором содержатся числа, и выполним разбор это-

го блока (то есть извлечем объекты):

>>> line = F.readline()        # Следующая строка из файла

>>> line                       # Это - строка

‘43,44,45\n’

>>> parts = line.split(‘,’)    # Разбить на подстроки по запятым

>>> parts

[‘43’, ‘44’, ‘45\n’]

Здесь был использован метод split, чтобы разбить строку на части по запятым, которые играют роль символов-разделителей, – в результате мы получили список строк, каждая из которых содержит отдельное число. Теперь нам необходимо преобразовать эти строки в целые числа, чтобы можно было выполнять математические операции над ними:

>>> int(parts[1])      # Преобразовать строку в целое число

44

>>> numbers = [int(P) for P in parts] # Преобразовать весь список 

>>> numbers

[43, 44, 45]

Как мы уже знаем, функция int преобразует строку цифр в объект целого числа.

Наконец, чтобы преобразовать список и словарь в третьей строке файла, можно воспользоваться встроенной функцией eval, которая интерпретирует строку как программный код на языке Python:

>>> line = F.readline()

>>> line

“[1, 2, 3]${‘a’: 1, ‘b’: 2}\n”

>>> parts = line.split(‘$’)  # Разбить на строки по символу $

>>> parts

[‘[1, 2, 3]’, “{‘a’: 1, ‘b’: 2}\n”]

>>> eval(parts[0])           # Преобразовать строку в объект

[1, 2, 3]

>>> objects = [eval(P) for P in parts] # То же самое для всех строк в списке

>>> objects

[[1, 2, 3], {‘a’: 1, ‘b’: 2}]

Поскольку теперь все данные представляют собой список обычных объектов, а не строк, мы сможем применять к ним операции списков и словарей.