Python как очистить файл

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.

Режим	Обозначение
‘r’	открытие на чтение (является значением по умолчанию).
‘w’	открытие на запись, содержимое файла удаляется, если файла не существует, создается новый.
‘x’	открытие на запись, если файла не существует, иначе исключение.
‘a’	открытие на дозапись, информация добавляется в конец файла.
‘b’	открытие в двоичном режиме.
‘t’	открытие в текстовом режиме (является значением по умолчанию).
‘+’	открытие на чтение и запись

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:

Для тех, кто не понял, что это за цифры, поясню: метод write возвращает число записанных символов.

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.

Операции с файлами в Python

В этом руководстве мы будем работать с различными файловыми операциями в Python. Рассмотрим, как использовать Python для чтения файла, записи в файл, удаления файлов и многое другое.

Работа с файлами

Теперь введем данные с помощью файла. Это означает, что будем читать и записывать в файлы. Для этого нам нужно выполнить несколько шагов:

1. Открыть файл.
2. Принять ввод из этого файла и записать вывод в этот файл.
3. Закрыть файл.

Мы также узнаем некоторые полезные операции, такие как копирование файла и удаление файла.

Зачем нужны файловые операции в Python?

При работе с большими наборами данных в задачах машинного обучения работа с файлами является основной необходимостью. Поскольку Python является наиболее часто используемым языком для науки о данных, вам необходимо хорошо разбираться в различных файловых операциях.

Итак, давайте рассмотрим здесь некоторые файловые операции Python.

1. Открытие файла с помощью функции open()

Первый шаг к работе с файлами в Python – научиться открывать файл. Вы можете открывать файлы с помощью метода open().

Функция open() в Python принимает два аргумента. Первый – это имя файла с полным путем, а второй – режим открытия файла.

Ниже перечислены некоторые из распространенных режимов чтения файлов:

• ‘r’ – этот режим указывает, что файл будет открыт только для чтения;
• ‘w’ – этот режим указывает, что файл будет открыт только для записи. Если файл, содержащий это имя, не существует, он создаст новый;
• ‘a’ – этот режим указывает, что вывод этой программы будет добавлен к предыдущему выводу этого файла;
• ‘r +’ – этот режим указывает, что файл будет открыт как для чтения, так и для записи.

Кроме того, для операционной системы Windows вы можете добавить «b» для доступа к файлу в двоичном формате. Это связано с тем, что Windows различает двоичный текстовый файл и обычный текстовый файл.

Предположим, мы помещаем текстовый файл с именем file.txt в тот же каталог, где находится наш код. Теперь мы хотим открыть этот файл.

Однако функция open (filename, mode) возвращает файловый объект. С этим файловым объектом вы можете продолжить свою дальнейшую работу.

Результатом следующего кода будет:

2. Чтение и запись файлов

Python предлагает различные методы для чтения и записи файлов, где каждая функция ведет себя по-разному. Следует отметить один важный момент – режим работы с файлами. Чтобы прочитать файл, вам нужно открыть файл в режиме чтения или записи. В то время, как для записи в файл на Python вам нужно, чтобы файл был открыт в режиме записи.

Вот некоторые функции Python, которые позволяют читать и записывать файлы:

• read() – эта функция читает весь файл и возвращает строку;
• readline() – эта функция считывает строки из этого файла и возвращает их в виде строки. Он выбирает строку n, если она вызывается n-й раз.
• readlines() – эта функция возвращает список, в котором каждый элемент представляет собой одну строку этого файла.
• readlines() – эта функция возвращает список, в котором каждый элемент представляет собой одну строку этого файла.
• write() – эта функция записывает фиксированную последовательность символов в файл.
• Writelines() – эта функция записывает список строк.
• append() – эта функция добавляет строку в файл вместо перезаписи файла.

Возьмем пример файла «abc.txt» и прочитаем отдельные строки из файла с помощью цикла for:

Теперь, когда мы знаем, как читать файл в Python, давайте продвинемся вперед и выполним здесь операцию записи с помощью функции Writelines().

3. Копирование файлов с помощью метода shutil()

Мы можем использовать модуль shutil для копирования файлов в Python. Эта утилита позволяет нам выполнять операции копирования и перемещения для разных файлов. Давайте поработаем над этим на примере:

4. Удаление файлов с помощью метода shutil.os.remove()

Модуль Python shutil предлагает метод remove() для удаления файлов из файловой системы. Давайте посмотрим, как мы можем выполнить операцию удаления в Python:

5. Закрытие открытого файла с помощью метода close()

Когда вы открываете файл в Python, чрезвычайно важно закрыть файл после внесения изменений. Это сохраняет любые изменения, которые вы сделали ранее, удаляет файл из памяти и предотвращает дальнейшее чтение или запись в программе.

Синтаксис для закрытия открытого файла в Python:

Если мы продолжим наши предыдущие примеры, где мы читаем файлы, вот как вы закроете файл:

Кроме того, вы можете избежать закрытия файлов вручную, если используете блок with. Как только блок with выполняется, файлы закрываются и становятся недоступными для чтения и записи.

6. Ошибка FileNotFoundError

Ошибка FileNotFoundError часто возникает при работе с файлами в Python. Этого можно легко избежать, указав полные пути к файлам при создании файлового объекта.

Чтобы исправить FileNotFoundError, вам просто нужно убедиться, что путь, который вы указали для метода открытия файла, правильный.

10 самых продуктивных техник для работы с файлами в Python

Какой бы проект вы ни разрабатывали, вам не избежать работы с файлами либо на компьютере, либо на сервере. И неудивительно, поскольку они являются самыми распространёнными контейнерами для хранения взаимосвязанной и обычно структурированной информации. При этом многим приходится выискивать конкретные операции, связанные с обработкой файлов. Поэтому мы решили посвятить данную статью 10 наиболее эффективным техникам для работы с файлами в Python.

1. Показ текущей директории

Чтобы узнать текущую рабочую директорию, мы можем просто ввести функцию getcwd() модуля os, как показано ниже:

Данный код также демонстрирует возможность использования модуля pathlib для получения текущей рабочей директории. Обратите внимание, что для выполнения операций с файлами именно этот модуль является предпочтительным вариантом, и в статье вас ждёт немало примеров его употребления. Однако, если у вас устаревшая версия Python (< 3.4), то вам придётся использовать модуль os .

2. Создание новой директории

Для создания новой директории можно применить функцию mkdir() , которая выполнит эту операцию по конкретно заданному пути. Если вы просто укажете имя новой директории, то она будет создана в текущем каталоге:

Однако, если вы намерены создать новую директорию с несколькими вложенными уровнями (имеется в виду наличие одной папки внутри другой), то вам необходимо использовать функцию makedirs() . Обратимся к простому примеру:

Если же у вас последние версии Python (≥ 3.4), то для решения вышеуказанной задачи можно воспользоваться преимуществом модуля pathlib . При этом он способен не только создавать поддиректории, но также при необходимости работать с каталогами, отсутствующими в пути. Рассмотрим пример:

Имейте в виду, что попытка повторного выполнения вышеприведённого кода может вызвать проблемы — вы не сможете создать новую директорию, если такая уже существует. Стоит отметить, что эта проблема решается путём присвоения аргументу exist_ok значения True , как показано выше. А вот значение False , установленное для него по умолчанию, не позволит повторно создать уже существующую директорию и приведёт к ошибке.

3. Удаление директорий и файлов

По завершении операций с файлами или папками, возможно, потребуется их удалить, чтобы упорядочить ресурсы компьютера. Для удаления файла в модуле os применяется функция remove() , а для удаления папки — функция rmdir() . Попытка же удалить директорию с помощью remove() вызовет ошибку. Рассмотрим применение этих функций:

При использовании модуля pathlib за удаление файла отвечает метод unlink() , а за удаление директории — rmdir() . Обратите внимание, что они оба являются методами экземпляра объекта Path .

4. Получение списка файлов

В процессе обработки данных для аналитики или проектов МО вам потребуется получить список файлов в определённой директории. Зачастую их имена соответствуют определённому шаблону. Допустим, мы хотим найти все файлы .txt в директории. Далее рассмотрим, как это можно сделать с помощью метода glob() с объектом Path . Обратите внимание, что данный метод создаёт генератор с возможностью итерации. Следующий код наглядно демонстрирует создание генератором списка путей файлов:

Как вариант, также удобно использовать модуль glob напрямую, как показано ниже. Он располагает аналогичной функциональностью, создавая списки имён файлов, с которыми впоследствии можно работать. Заметьте, что Path.glob() создаёт пути. Оба метода будут работать в большинстве сценариев, таких как чтение и запись файлов.

5. Перемещение и копирование файлов

Перемещение и копирование — одна из стандартных задач управления файлами, которая довольно легко решается в Python. Для перемещения вы просто переименовываете файл, заменяя его старую директорию целевой. Предположим, необходимо переместить все файлы .txt в другую папку. В следующем примере кода мы увидим, как это можно сделать с помощью модуля pathlib:

Копирование же можно выполнить при помощи функциональности, доступной в shutil, ещё одном полезном модуле из стандартной библиотеки для операций с файлами. Здесь за это отвечает функция copy() , в которой исходный и целевой файлы указываются в виде строк. Ниже вы увидите простой пример. Конечно, вы можете объединить функции copy() и glob() для работы с группой файлов, соответствующих одному паттерну.

6. Проверка директории/файла

На самом деле, эта операция уже много раз встречалась в вышеприведённых примерах. В них для проверки того, существует ли конкретный путь, применялся метод exists() . При условии положительного ответа он возвращает True , в противном случае — False . Примечательно, что эта функция доступна в обоих модулях, os и pathlib, но с разными сигнатурами. Рассмотрим соответствующие примеры их применения:

В модуле pathlib можно также проверить, является ли путь директорией или файлом с готовыми к вызову функциями. Обратимся к следующему примеру:

7. Получение информации о файле

При работе с файлами во многих сценариях возникает необходимость извлечения их имён. С объектом Path это просто как дважды два, и вы уже были свидетелями его применения. Можно просто извлечь атрибут name файлового объекта Path . Если же вам нужно узнать только имя без расширения, то извлекать следует атрибут stem . Следующий фрагмент кода демонстрирует соответствующие случаи применения:

В отдельных случаях вам потребуется узнать расширение файла, с которым вы работаете. Чаще всего можно воспользоваться атрибутом suffix файлового объекта Path , как показано ниже:

Если необходимо получить больше информации о файле, например, его размер и время изменения, то для этого в нашем распоряжении есть метод stat() , принцип действия которого аналогичен os.stat() , знакомого тем, кто привык работать с модулем os.

8. Чтение файлов

Одна из важнейших операций с файлами — считывание их данных. В конце концов, содержимое файла является, вероятно, единственной причиной его появления. Самый традиционный способ состоит в создании файлового объекта с помощью встроенной функции open() . По умолчанию она откроет файл в режиме чтения и будет работать с его данными как с текстом. Рассмотрим пример:

Этот код демонстрирует самые распространённые способы чтения содержимого. Если вы знаете, что ваш файл включает немного данных, можете считать их все за раз с помощью метода read() . Но если он очень крупный, то следует рассмотреть вариант с генератором, роль которого выполняет файловый объект. Он обрабатывает данные построчно и тем самым экономно расходует память, обходясь без загрузки всех данных при применении read() .

Как уже ранее упоминалось, функция open() по умолчанию работает с содержимым файла как с текстом. Однако в случае с бинарными файлами необходимо явно задать данное условие. Например, вместо ‘r’ следует ввести ‘rb’ . Это требование также относится и к записи файлов, о чём мы поговорим далее. Ещё один непростой момент связан с кодировкой файла. Во многих случаях функция open() сможет выполнить эту операцию за нас, и большинство файлов, с которыми мы работаем, будут в кодировке “utf-8”. Если же вы обрабатываете файлы, применяя другие форматы кодировки, вам следует установить аргумент encoding .

9. Запись файлов

Для записи данных можно опять же создать файловый объект, открыв файл в режиме записи ( ‘w’ ) или дозаписи ( ‘a’ ). В первом случае при записи данных в файл его старое содержимое удаляется, а во втором — данные добавляются в конец файла. Рассмотрим пример работы этих двух режимов в следующем фрагменте кода.

Этот код подтверждает, что мы можем записывать данные в двух режимах: записи и дозаписи. Обратили вы внимание или нет, но каждый раз при открытии файла использовалась инструкция with . Объясняется это тем, что она создаёт контекст для обработки файла и помогает закрыть файловый объект по завершении операций. Если же вовремя этого не сделать, то открытый файловый объект может повредиться.

10. Архивирование и разархивирование файлов

При работе с большим числом файлов может потребоваться их архивирование для долгосрочного хранения или временной передачи. Соответствующие возможности предоставляются модулем zipfile. Для архивирования файлов функцией ZipFile() создаётся файловый объект zip, что напоминает случай с функцией open() , поскольку обе эти функции предусматривают создание файлового объекта, управляемого контекстным менеджером (вспоминаете применение инструкции with ?). Обратимся к фрагменту кода с простым примером:

Вы можете получить zip-файл из внешнего источника, и вам потребуется извлечь из него файлы. Чтобы не усложнять, допустим, что мы распаковываем их в текущую директорию. Обратите внимание на то, что имена файлов в zip-файле совпадают с содержащимися в директории, вследствие чего последние будут перезаписаны без предупреждения. Поэтому вам следует рассмотреть вариант извлечения содержимого zip-файла в отдельную папку, где такой проблемы перезаписи не возникнет.

Заключение

Итак, в данной статье мы рассмотрели 10 наиболее полезных операций по работе с файлами. Как вы могли убедиться, все они укладываются в несколько строк кода, поэтому не представляют абсолютно никакой сложности. Если вы с ними не знакомы, то надеемся, что эта статья послужит для вас кратким руководством в процессе работы с файлами.