Разбираем нюансы работы с файлами и их кодировками в питоне
Функция Open. Работа с файлами
Функция Open позволяет открывать файлы в нескольких режимах. Основные её параметры это имя файла, режим открытия и кодировка. Режимы открытия (mode) бывают разные, но в основном это:
r — чтение
w — запись файла. Если его нет, то он создается
x — запись файла. Если его нет, выдаст ошибку
а — дозапись
b — двоичный режим
+ — открытие на запись и чтение
Записывается это так:
[code]
f = open (‘file.py’, ‘w’) # открываем файл file.py на запись. Так как файла нет — его создаст интерпритатор
[/code]
Результатом выполнения будет созданный файл file.py
Запись текста в файл
Для этого можно использовать либо write (запись одной строки), либо writeline (запись списка строк в файл). Строки при использовании райтлайн не переносятся, поэтому необходимо ставить знак переноса (конца) строки — /n
[code]
f = open (‘file.py’, ‘w’)
f.write(‘hello\n’)
f.write(‘lawsons spiced\n’)
f.writelines([‘hello\n’, ‘william lousons\n’]) #строки при использовании writelines передаем списком
[/code]
Чтение из файла
Чтобы прочитать содержимое файла используют три метода:
read — чтение всего файла
for line in f — цикл, который читает файл построчно
readlines — чтение файла в список строк
Каждый из них можно использовать
Закрытие файла
Если мы открываем и редактируем файл, то его нужно будет закрывать, т.к. много открытых файлов будут быстро сжирать ресурсы системы. Можно вызвать метод close:
f.close()
Но такой метод не очень удобен тем, что про него нельзя забывать. В питоне, вместо close, принято использовать конструкцию with. Не забывайте, что если вы открываете файл для чтения, то используйте метод read в выводе, иначе будет ошибка: io.UnsupportedOperation: not readable.
В этой конструкции файл закрывается автоматически, когда команда выходит из конструкции with
Строки байт
Как мы уже знаем, обычная строка в питоне — это str. Но есть в нём и так называемые строки байт, которые обозначаются как bytes, есть еще и изменяемая строка байт — bytearray. Создается строка байт почти так же, как и обычная строчка, только вперед строки мы ставим символ b
У строк байт можно получить индекс [0] или срез [:3]. Только различие в том, что если мы берем какой-либо элемент у обычной (str) строчки, то это будет символ. Если мы берем индекс у строки байт (bytes), то это будет не сам символ, а его код. Что касается среза, то тут строка байт тоже выведет символы, но с обязательным b в начале, показывая, что это на самом деле строка байт
Строку байт можно перебрать циклом for, как и обычную строку — результатом будет все коды элементов, которые в ней содержатся
Кодировки
Любая информация — это набор нулей и единиц. Так же любому символу в строке соответствует какой-либо код. Перевод строки в байт называется кодированием. В мире питона используется несколько основных кодировок:
ASCII — только американские символы
latin-1 — европейские символы
utf-8 — универсальная кодировка
При переводе из str в bytes — всегда указываем кодировку. Кодировка должна поддерживать символы нашего алфавита. Например, если у нас строка содержит русские символы, вроде «Привет, мир», то нужно использовать кодировку utf-8
Декодирование
Перевод из строки байт в обычную строку называется декодированием. Обязательно указываем ту же самую кодировку, в которую кодировали эту строку изначально!
Запись и чтение байт
Конструкции чтения и записи байт строк отличаются от обычных только наличием b в параметрах. Так же имеется еще один параметр — encoding. Он определяет кодировку. Т.е. мы можем просто открыть строку байт. Или же можем запустить текстовый вариант, но тогда необходимо указать кодировку
Теперь давайте запишем в наш файл байты. Делается это через write, но добавляем символ b
Чтение байтов у нас происходит, если файл открыт для чтения байтов (rb). Если он открыт в «простом» режиме чтения (r), то мы будем «читать» строки. Необходимо запомнить, что когда мы пишем обычную строку — в памяти это всё равно хранится в виде байтов.
Модуль Pickle
Модуль представляет собой один из удобных способов записи объекта (например, словарь (dict)) в файл или базу данных, чтобы потом (возможно) его можно было передать по сети. Здесь следует уточнить, что есть и ручной способ перевода объектов в байты, но он достаточно громоздкий и неудобный — если мы изменим какой-либо элемент объекта, придется переписывать условие алгоритма. Поэтому сразу перейдем к модулю Pickle (это встроенный модуль в питоне). Две основных области его применения — это сохранение объектов в файл и преобразование этих объектов в байты. Основные функции:
dump — сохранения объекта в файл
dumps — преобразование объекта в файл
load — загрузка объекта из файла
loads — загрузка объекта из набора байт
Перед тем, как использовать Pickle нужно его импортировать, уже известной нам командой, import
В самом файле file.py при этом будет набор символов
Чтобы прочитать такой файл, который записал модуль pickle, необходимо использовать функцию load:
Плюсом использования Pickle является то, что мы можем теперь изменять первоначальный объект (например, добавлять ключ:значение в словарь) и при этом остальной код чтения и записи у нас останется неизменным
Модуль json
JSON (JavaScript Object Notation) — это текстовый формат обмена данными из языка JavaScript. Тип данных у json будет всегда строка (str). Используется для хранения и передачи данных в веб-разработке, по протоколу http. Основные функции:
dump — сохранение объекта в файл в формате json
dumps — преобразование объекта в json (текст)
load — загрузка объекта из файла
loads — загрузка объекта из формата json
Для использования json в питоне необходимо преобразовать объекты в строку и обратно. Это тоже встроенный модуль (как и pickle), поэтому вызывается командой import.
Для того, чтобы сделать преобразование объекта из json в первоначальный вид необходимо использовать функцию loads
Запись формата json в файл
Делаем по аналогии с модулем pickle
Посмотрим файл file.py — там будет наш список в виде текста
