Пройдите тест »

Что такое файл?

Прежде чем мы приступим к работе с файлами в Python, важно понять, что такое файл и как современные операционные системы обрабатывают некоторые из его аспектов.

По своей сути файл представляет собой непрерывный набор байтов, используемых для хранения данных.Эти данные организованы в определенном формате и могут быть как простыми, как текстовый файл, так и сложными, как исполняемый файл программы. В конце концов, эти байтовые файлы затем преобразуются в двоичные файлы 1 и 0 для упрощения обработки компьютером.

Файлы в большинстве современных файловых систем состоят из трех основных частей:

1. Заголовок: метаданные о содержимом файла (имя файла, размер, тип и т. д.)
2. Данные: содержимое файла, написанное создателем или редактором
3. Конец файла (EOF): специальный символ, указывающий конец файла

То, что представляют эти данные, зависит от используемой спецификации формата, которая обычно представлена ​​расширением.Например, файл с расширением .gif , скорее всего, соответствует спецификации формата обмена графикой. Существуют сотни, если не тысячи расширений файлов. В этом руководстве вы будете иметь дело только с расширениями файлов .txt или .csv .

Пути к файлам

При доступе к файлу в операционной системе требуется путь к файлу. Путь к файлу — это строка, представляющая расположение файла. Он разбит на три основные части:

1. Путь к папке: расположение папки с файлами в файловой системе, где последующие папки разделяются косой чертой / (Unix) или обратной косой чертой \ (Windows)
2. Имя файла: фактическое имя файла
3. Расширение: конец пути к файлу с точкой ( . ) используется для обозначения типа файла

Вот простой пример. Допустим, у вас есть файл, расположенный в файловой структуре, подобной этой:

  /
│
├── путь/
| │
│ ├── к/
│ │ └── коты.gif
│ │
│ └── dog_breeds.txt
|
└── Животные.csv
  

Допустим, вы хотели получить доступ к файлу cats.gif , и ваше текущее местоположение было в той же папке, что и путь . Чтобы получить доступ к файлу, вам нужно пройти через папку path , а затем через папку to , наконец, достигнув кошек.gif файл. Путь к папке: path/to/ . Имя файла кошки . Расширение файла .gif . Таким образом, полный путь равен path/to/cats.gif .

Теперь предположим, что ваше текущее местоположение или текущий рабочий каталог (cwd) находится в папке с по в нашей примерной структуре папок. Вместо ссылки на Cats.gif по полному пути path/to/cats. gif , на файл можно просто ссылаться по имени файла и расширению Cats.гиф .

  /
│
├── путь/
| │
| ├── to/ ← Здесь находится ваш текущий рабочий каталог (cwd)
| │ └──cats.gif ← Доступ к этому файлу
| │
| └── dog_breeds.txt
|
└── Животные.csv
  

А как насчет dog_breeds.txt ? Как бы вы получили доступ к этому, не используя полный путь? Вы можете использовать специальные символы с двумя точками ( .. ), чтобы переместиться на один каталог вверх. Это означает, что ../dog_breeds.txt будет ссылаться на dog_breeds.txt из каталога в :

  /
│
├── путь/ ← Ссылка на эту родительскую папку
| │
| ├── в/ ← Текущий рабочий каталог (cwd)
| │ └── коты.gif
| │
| └── dog_breeds.txt ← Доступ к этому файлу
|
└── Животные.csv
  

Двойная точка ( .. ) может быть объединена в цепочку для обхода нескольких каталогов над текущим каталогом. Например, чтобы получить доступ к animals.csv из папки to , вы должны использовать ../../животные.csv .

Концы строк

Одной из проблем, часто возникающих при работе с файлами данных, является представление новой строки или окончания строки. Окончание строки восходит к эпохе азбуки Морзе, когда для обозначения конца передачи или конца строки использовался специальный про-знак.

Позже это было стандартизировано для телетайпов как Международной организацией по стандартизации (ISO), так и Американской ассоциацией стандартов (ASA).Стандарт ASA указывает, что в конце строки должна использоваться последовательность символов возврата каретки ( CR или \r ) и перевода строки ( LF или \n ) ( CR+LF или \). р\п ). Однако стандарт ISO допускал использование либо символов CR+LF , либо только символов LF .

Windows использует символы CR+LF для обозначения новой строки, в то время как Unix и более новые версии Mac используют только символ LF . Это может вызвать некоторые сложности при обработке файлов в операционной системе, отличной от источника файла. Вот простой пример. Допустим, мы изучаем файл dog_breeds.txt , созданный в системе Windows:

  Мопс\r\n
Джек-рассел-терьер\r\n
Английский спрингер-спаниель\r\n
Немецкая овчарка\r\n
Стаффордширский бультерьер\r\n
Кавалер-кинг-чарльз-спаниель\r\n
Золотистый ретривер\r\n
Вест-хайленд-уайт-терьер\r\n
Боксёр\r\n
Бордер-терьер\r\n
  

Этот же вывод будет интерпретироваться на устройстве Unix иначе:

  Мопс\r
\n
Джек-рассел-терьер\r
\n
Английский спрингер-спаниель\r
\n
немецкая овчарка\r
\n
Стаффордширский бультерьер\r
\n
Кавалер-кинг-чарльз-спаниель\r
\n
Золотистый ретривер\r
\n
Вест-хайленд-уайт-терьер\r
\n
Боксёр\r
\n
Бордер-терьер\r
\n
  

Это может сделать повторение каждой строки проблематичным, и вам может потребоваться учитывать подобные ситуации.

Кодировки символов

Другой распространенной проблемой, с которой вы можете столкнуться, является кодировка байтовых данных. Кодировка — это перевод байтовых данных в символы, понятные человеку. Обычно это делается путем присвоения числового значения символу. Двумя наиболее распространенными кодировками являются форматы ASCII и UNICODE. ASCII может хранить только 128 символов, а Unicode может содержать до 1 114 112 символов.

ASCII на самом деле является подмножеством Unicode (UTF-8), что означает, что ASCII и Unicode имеют одни и те же числовые и символьные значения.Важно отметить, что синтаксический анализ файла с неправильной кодировкой символов может привести к сбоям или искажению символа. Например, если файл был создан с использованием кодировки UTF-8, и вы пытаетесь проанализировать его с помощью кодировки ASCII, если есть символ, который находится за пределами этих 128 значений, будет выдано сообщение об ошибке.

Открытие и закрытие файла в Python

Если вы хотите работать с файлом, первое, что нужно сделать, это открыть его. Это делается путем вызова встроенной функции open() . open() имеет единственный обязательный аргумент — путь к файлу. open() имеет один возврат, файловый объект:

  файл = открыть('dog_breeds.txt')
  

После того, как вы откроете файл, вам нужно научиться его закрывать.

Предупреждение: Вы должны всегда убедиться, что открытый файл правильно закрыт.

Важно помнить, что вы несете ответственность за закрытие файла. В большинстве случаев после завершения работы приложения или скрипта файл в конечном итоге будет закрыт.Однако нет никакой гарантии, когда именно это произойдет. Это может привести к нежелательному поведению, включая утечку ресурсов. В Python (Pythonic) также рекомендуется убедиться, что ваш код ведет себя четко определенным образом и снижает любое нежелательное поведение.

При работе с файлом есть два способа убедиться, что файл закрыт правильно, даже при возникновении ошибки. Первый способ закрыть файл — использовать блок try-finally :

  читатель = open('dog_breeds.текст')
пытаться:
    # Здесь идет дальнейшая обработка файла
наконец:
    читатель.close()
  

Если вы не знакомы с блоком try-finally , ознакомьтесь с Исключения Python: введение.

Второй способ закрыть файл — использовать оператор with :

  с open('dog_breeds.txt') в качестве читателя:
    # Здесь идет дальнейшая обработка файла
  

Оператор с автоматически обеспечивает закрытие файла после выхода из блока с , даже в случае ошибки.Я настоятельно рекомендую вам как можно чаще использовать оператор with , так как он обеспечивает более чистый код и упрощает обработку любых непредвиденных ошибок.

Скорее всего, вы также захотите использовать второй позиционный аргумент, в режиме . Этот аргумент представляет собой строку, содержащую несколько символов, которые представляют, как вы хотите открыть файл. По умолчанию и наиболее распространенным является 'r' , что означает открытие файла в режиме только для чтения в виде текстового файла:

  с open('dog_breeds.txt», «r») в качестве читателя:
    # Здесь идет дальнейшая обработка файла
  

Другие параметры режимов полностью задокументированы в Интернете, но наиболее часто используемые из них следующие:

Давайте вернемся и поговорим немного о файловых объектах.Файловый объект:

«объект, предоставляющий файловый API (с такими методами, как read() или write() ) базовому ресурсу». (Источник)

Существует три различных категории файловых объектов:

• Текстовые файлы
• Буферизованные двоичные файлы
• Необработанные двоичные файлы

Каждый из этих типов файлов определен в модуле io . Вот краткое изложение того, как все выстраивается.

Типы текстовых файлов

Текстовый файл является наиболее распространенным файлом, с которым вы столкнетесь. Вот несколько примеров того, как эти файлы открываются:

  открыть('abc.txt')

открыть('abc.txt', 'р')

открыть('abc.txt', 'ш')
  

С этими типами файлов open() вернет объект файла TextIOWrapper :

  >>> файл = открыть('dog_breeds.txt')
>>> тип(файл)
<класс '_io.TextIOWrapper'>
  

Это файловый объект по умолчанию, возвращаемый open() .

Типы буферизованных двоичных файлов

Тип буферизованного двоичного файла используется для чтения и записи двоичных файлов. Вот несколько примеров того, как эти файлы открываются:

  открыть('abc.txt', 'рб')

открыть('abc.txt', 'wb')
  

С этими типами файлов open() вернет объект файла BufferedReader или BufferedWriter :

  >>> file = open('dog_breeds.txt', 'rb')
>>> тип(файл)
<класс '_io.BufferedReader'>
>>> файл = открыть('dog_breeds.txt', 'wb')
>>> тип(файл)
<класс '_io.BufferedWriter'>
  

Необработанные типы файлов

Тип необработанного файла:

«обычно используется как низкоуровневый строительный блок для двоичных и текстовых потоков». (Источник)

Поэтому обычно не используется.

Вот пример открытия этих файлов:

  открыть('abc.txt', 'rb', буферизация=0)
  

С этими типами файлов open() вернет файловый объект FileIO :

  >>> file = open('dog_breeds. txt", "rb", буферизация = 0)
>>> тип(файл)
<класс '_io.FileIO'>
  

Чтение и запись открытых файлов

После того, как вы открыли файл, вы захотите его прочитать или записать. Прежде всего, давайте рассмотрим чтение файла. Существует несколько методов, которые можно вызвать для файлового объекта, чтобы помочь вам:

Метод	Что он делает
.read(size=-1)	Это чтение из файла на основе числа размером байт.Если аргумент не передается или передается None или -1 , то считывается весь файл.
.readline(размер=-1)	Это считывает не более размера количества символов из строки. Это продолжается до конца строки, а затем возвращается обратно. Если аргумент не передается или передается None или -1 , то считывается вся строка (или оставшаяся часть строки).
.readlines()	Это читает оставшиеся строки из файлового объекта и возвращает их в виде списка.

Используя тот же файл dog_breeds.txt , который вы использовали выше, давайте рассмотрим несколько примеров использования этих методов. Вот пример того, как открыть и прочитать весь файл, используя .read() :

  >>> с open('dog_breeds.txt', 'r') в качестве читателя:
>>> # Прочитать и распечатать весь файл
>>> печать(читатель.читать())
Мопс
Джек Рассел терьер
Английский спрингер-спаниель
Немецкая овчарка
Стаффордширский бультерьер
Кавалер-кинг-чарльз-спаниель
Золотистый ретривер
Вест-хайленд-уайт-терьер
Боксер
Бордер-терьер
  

Вот пример того, как каждый раз читать 5 байтов строки с помощью Python .метод readline() :

  >>> с open('dog_breeds.txt', 'r') в качестве читателя:
>>> # Прочитать и напечатать первые 5 символов строки 5 раз
>>> печать (читатель. readline (5))
>>> # Обратите внимание, что строка длиннее 5 символов и продолжается
>>> # далее по строке, читая каждый раз по 5 символов до конца строки
>>> # строка, а затем "обтекает"
>>> печать (читатель.readline (5))
>>> напечатать(читатель.строка чтения (5))
>>> печать (читатель.readline (5))
>>> печать (читатель.readline (5))
Мопс

разъем
русский
лл те
рьер
  

Вот пример чтения всего файла в виде списка с использованием метода Python .readlines() :

  >>> f = open('dog_breeds.txt')
>>> f.readlines() # Возвращает объект списка
['Мопс\n', 'Джек-рассел-терьер\n', 'Английский спрингер-спаниель\n', 'Немецкая овчарка\n', 'Стаффордширский бультерьер\n', 'Кавалер-кинг-чарльз-спаниель\n', 'Золотистый ретривер \n', 'Вест-хайленд-уайт-терьер\n', 'Боксер\n', 'Бордер-терьер\n']
  

Приведенный выше пример также можно выполнить с помощью list() для создания списка из файлового объекта:

  >>> f = open('dog_breeds. текст')
>>> список(ф)
['Мопс\n', 'Джек-рассел-терьер\n', 'Английский спрингер-спаниель\n', 'Немецкая овчарка\n', 'Стаффордширский бультерьер\n', 'Кавалер-кинг-чарльз-спаниель\n', 'Золотистый ретривер \n', 'Вест-хайленд-уайт-терьер\n', 'Боксер\n', 'Бордер-терьер\n']
  

Перебор каждой строки в файле

Обычно при чтении файла выполняется повторение каждой строки. Вот пример того, как использовать метод Python .readline() для выполнения этой итерации:

  >>> с open('dog_breeds.txt», «r») в качестве читателя:
>>> # Читать и печатать весь файл построчно
>>> строка = читатель.readline()
>>> while line != '': # Символ EOF представляет собой пустую строку
>>> печать (строка, конец = '')
>>> строка = читатель.readline()
Мопс
Джек Рассел терьер
Английский спрингер-спаниель
Немецкая овчарка
Стаффордширский бультерьер
Кавалер-кинг-чарльз-спаниель
Золотистый ретривер
Вест-хайленд-уайт-терьер
Боксер
Бордер-терьер
  

Еще один способ перебирать каждую строку в файле — использовать Python . readlines() метод файлового объекта. Помните, .readlines() возвращает список, в котором каждый элемент списка представляет строку в файле:

  >>> с open('dog_breeds.txt', 'r') в качестве читателя:
>>> для строки в reader.readlines():
>>> печать (строка, конец = '')
Мопс
Джек Рассел терьер
Английский спрингер-спаниель
Немецкая овчарка
Стаффордширский бультерьер
Кавалер-кинг-чарльз-спаниель
Золотистый ретривер
Вест-хайленд-уайт-терьер
Боксер
Бордер-терьер
  

Однако приведенные выше примеры можно еще больше упростить, перебирая сам файловый объект:

  >>> с open('dog_breeds.txt», «r») в качестве читателя:
>>> # Читать и печатать весь файл построчно
>>> для строки в читателе:
>>> печать (строка, конец = '')
Мопс
Джек Рассел терьер
Английский спрингер-спаниель
Немецкая овчарка
Стаффордширский бультерьер
Кавалер-кинг-чарльз-спаниель
Золотистый ретривер
Вест-хайленд-уайт-терьер
Боксер
Бордер-терьер
  

Этот последний подход больше похож на Python и может быть быстрее и эффективнее с точки зрения использования памяти. Поэтому рекомендуется использовать это вместо этого.

Примечание: Некоторые из приведенных выше примеров содержат print('some text', end='') . end='' предназначен для предотвращения добавления Python дополнительной новой строки к печатаемому тексту и печати только того, что читается из файла.

Теперь приступим к записи файлов. Как и при чтении файлов, файловые объекты имеют несколько методов, полезных для записи в файл:

Вот краткий пример использования .write() и . writelines() :

  с open('dog_breeds.txt', 'r') в качестве читателя:
    # Примечание: readlines не обрезает концы строк
    dog_breeds = читатель.строки чтения()

с open('dog_breeds_reversed.txt', 'w') в качестве автора:
    # В качестве альтернативы вы можете использовать
    # Writer.writelines(обратный(dog_breeds))

    # Записываем породы собак в файл в обратном порядке
    для породы в обратном порядке (dog_breeds):
        писатель.написать (порода)
  

Работа с байтами

Иногда вам может понадобиться работать с файлами, используя байтовые строки. Это делается путем добавления символа 'b' к аргументу режима . Применяются все те же методы для файлового объекта.Однако каждый из методов ожидает и вместо этого возвращает объект размером байта :

  >>> с open('dog_breeds.txt', 'rb') в качестве читателя:
>>> напечатать(читатель.readline())
б'Мопс\n'
  

Открытие текстового файла с использованием флага b не так интересно. Допустим, у нас есть милая картинка джек-рассел-терьера ( jack_russell.png ):

. Вы действительно можете открыть этот файл в Python и изучить его содержимое! Начиная с .Формат файла png хорошо определен, заголовок файла состоит из 8 байт, разбитых следующим образом:

Конечно же, когда вы открываете файл и читаете эти байты по отдельности, вы видите, что это действительно . Заголовочный файл png :

  >>> с open('jack_russell.png', 'rb') как byte_reader:
>>> печать (byte_reader.read (1))
>>> печать (byte_reader.read (3))
>>> печать (byte_reader.read (2))
>>> печать (byte_reader.read (1))
>>> печать (byte_reader.read (1))
б'\х89'
б'PNG'
б'\г\п'
б'\х1а'
б'\п'
  

Полный пример:

Давайте вернемся домой и посмотрим на полный пример того, как читать и писать в файл.Ниже приведен инструмент, похожий на dos2unix , который преобразует файл, содержащий окончания строк \r\n в \n .

Этот инструмент разбит на три основных раздела. Первый — str2unix() , который преобразует строку из \r\n окончаний строк в \n . Второй — dos2unix() , который преобразует строку, содержащую \r\n символов, в \n . dos2unix() вызывает str2unix() внутренне. Наконец, есть блок __main__ , который вызывается только тогда, когда файл выполняется как скрипт. Думайте об этом как о основной функции , которую можно найти в других языках программирования.

  """
Простой скрипт и библиотека для преобразования файлов или строк из DOS, например
окончания строк с Unix-подобными окончаниями строк.
"""

импортировать аргументы
импорт ОС


def str2unix (input_str: str) -> str:
    р"""
    Преобразует строку из окончаний строк \r\n в \n

    Параметры
    ----------
    input_str
        Строка, концы строк которой будут преобразованы

    Возвращает
    -------
        Преобразованная строка
    """
    r_str = input_str.заменить('\r\n', '\n')
    вернуть r_str


def dos2unix (исходный_файл: ул, целевой_файл: ул):
    """
    Преобразует файл, содержащий Dos-подобные окончания строк, в Unix-подобные

    Параметры
    ----------
    исходный файл
        Путь к исходному файлу, который нужно преобразовать
    целевой_файл
        Путь к сконвертированному файлу для вывода
    """
    # ПРИМЕЧАНИЕ.  Можно добавить проверку существования файла и перезапись файла.
    # защита
    с open(source_file, 'r') в качестве читателя:
        dos_content = читатель.read()

    unix_content = str2unix(dos_content)

    с open(dest_file, 'w') в качестве записи:
        писатель.написать (unix_content)


если __name__ == "__main__":
    # Создадим наш парсер аргументов и зададим его описание
    синтаксический анализатор = argparse.ArgumentParser(
        description="Сценарий, который преобразует файл, подобный DOS, в файл, подобный Unix",
    )

    # Добавьте аргументы:
    # - source_file: исходный файл, который мы хотим преобразовать
    # - файл_назначения: место назначения, куда должны поступать выходные данные

    # Примечание: использование типа аргумента argparse.FileType может
    # упростить некоторые вещи
    parser.add_argument(
        'исходный файл',
        help='Расположение источника'
    )

    парсер.добавить_аргумент(
        '--dest_file',
        help='Расположение целевого файла (по умолчанию: исходный_файл с добавлением `_unix`',
        по умолчанию = нет
    )

    # Разобрать аргументы (argparse автоматически получает значения из
    # sys. argv)
    аргументы = парсер.parse_args()

    s_file = аргументы.исходный_файл
    d_file = args.dest_file

    # Если целевой файл не был передан, то предположим, что мы хотим
    # создать новый файл на основе старого
    если d_file равен None:
        путь_к_файлу, расширение_файла = os.path.разделенный текст (s_file)
        d_file = f'{путь_к_файлу}_unix{расширение_файла}'

    dos2unix(s_file, d_file)
  

Советы и рекомендации

Теперь, когда вы освоили основы чтения и записи файлов, вот несколько советов и приемов, которые помогут вам улучшить свои навыки.

Атрибут __file__ — это специальный атрибут модулей, аналогичный __name__ . Это:

«путь к файлу, из которого был загружен модуль, если он был загружен из файла.(Источник

Примечание: Чтобы повторить итерацию, __file__ возвращает путь относительно того места, где был вызван исходный скрипт Python. Если вам нужен полный системный путь, вы можете использовать os.getcwd() , чтобы получить текущий рабочий каталог вашего исполняемого кода.

Вот реальный пример. На одной из своих прошлых работ я провел несколько тестов аппаратного устройства. Каждый тест был написан с использованием сценария Python с именем файла тестового сценария в качестве заголовка.Затем эти сценарии выполнялись и могли печатать свой статус, используя специальный атрибут __file__ . Вот пример структуры папок:

  проект/
|
├── тесты/
| ├── test_commanding.py
| ├── test_power.py
| ├── test_wireHousing.py
| └── test_leds.py
|
└── main.py
  

Запуск main.py выдает следующее:

  >>> python main.py
тесты/test_commanding.py Запущено:
тесты/test_commanding.py Пройдено!
тесты/test_power.ру запущено:
тесты/test_power.py Пройдено!
тесты/test_wireHousing.py Запущено:
test/test_wireHousing.py Ошибка!
тесты/test_leds.py Запущено:
тесты/test_leds. py Пройдено!
  

Мне удалось запустить и динамически получить статус всех моих тестов с помощью специального атрибута __file__ .

Добавление к файлу

Иногда может потребоваться добавить в файл или начать запись в конце уже заполненного файла. Это легко сделать, используя символ 'a' для аргумента режима :

  с open('dog_breeds.txt", "a") как a_writer:
    a_writer.write('\nБигль')
  

Когда вы снова просмотрите dog_breeds.txt , вы увидите, что начало файла не изменилось, а Beagle теперь добавлено в конец файла:

  >>> с open('dog_breeds.txt', 'r') в качестве читателя:
>>> печать(читатель.читать())
Мопс
Джек Рассел терьер
Английский спрингер-спаниель
Немецкая овчарка
Стаффордширский бультерьер
Кавалер-кинг-чарльз-спаниель
Золотистый ретривер
Вест-хайленд-уайт-терьер
Боксер
Бордер-терьер
бигль
  

Работа с двумя файлами одновременно

Бывают случаи, когда вы можете одновременно читать файл и записывать в другой файл. Если вы используете пример, который был показан, когда вы учились писать в файл, его на самом деле можно объединить в следующее:

  d_path = 'dog_breeds.txt'
d_r_path = 'dog_breeds_reversed.txt'
с open(d_path, 'r') в качестве читателя, open(d_r_path, 'w') в качестве писателя:
    dog_breeds = читатель.readlines()
    писатель.writelines (обратный (dog_breeds))
  

Создание собственного менеджера контекста

Может наступить время, когда вам потребуется более точное управление файловым объектом, поместив его в пользовательский класс.Когда вы это сделаете, использование оператора with больше не может использоваться, если вы не добавите несколько магических методов: __enter__ и __exit__ . Добавив их, вы создадите так называемый контекстный менеджер.

__enter__() вызывается при вызове оператора with . __exit__() вызывается при выходе из блока операторов с .

Вот шаблон, который вы можете использовать для создания собственного класса:

  класс my_file_reader():
    def __init__(я, путь_к_файлу):
        себя.__путь = путь_к_файлу
        self.__file_object = Нет

    защита __enter__(сам):
        self.__file_object = открыть (self.__path)
        вернуть себя

    def __exit__(self, type, val, tb):
        self.__file_object.close()

    # Дополнительные методы, реализованные ниже
  

Теперь, когда у вас есть собственный класс, который теперь является диспетчером контекста, вы можете использовать его аналогично встроенному open() :

  с my_file_reader('dog_breeds.txt') в качестве читателя:
    # Выполнение пользовательских операций класса
    проходить
  

Вот хороший пример.Помните милое изображение Джека Рассела, которое у нас было? Возможно, вы хотите открыть другие файлы .png , но не хотите каждый раз анализировать файл заголовка. Вот пример того, как это сделать. В этом примере также используются пользовательские итераторы. Если вы не знакомы с ними, посмотрите Python Iterators:

  класс PngReader():
    # Каждый файл .png содержит это в заголовке. Используйте его для проверки
    # файл действительно имеет формат .png.
    _expected_magic = b'\x89PNG\r\n\x1a\n'

    def __init__(я, путь_к_файлу):
        # Убедитесь, что файл имеет правильное расширение
        если не файл_путь.заканчивается('.png'):
            поднять NameError("Файл должен иметь расширение '.png'")
        self.__path = путь_к_файлу
        self.__file_object = Нет

    защита __enter__(сам):
        self.__file_object = открыть (self.__path, 'rb')

        магия = self.__file_object.read(8)
        если магия != self._expected_magic:
            поднять TypeError («Файл не является правильно отформатированным файлом .png!»)

        вернуть себя

    def __exit__(self, type, val, tb):
        self.__file_object.close()

    защита __iter__(я):
        # Это и __next__() используются для создания пользовательского итератора
        # См.  https://dbader.орг/блог/python-итераторы
        вернуть себя

    деф __следующий__(сам):
        # Прочитать файл в "Chunks"
        # См. https://en.wikipedia.org/wiki/Portable_Network_Graphics#%22Chunks%22_within_the_file

        начальные_данные = self.__file_object.read(4)

        # Файл не был открыт или достиг EOF. Это означает, что мы
        # дальше идти нельзя, поэтому остановите итерацию, подняв
        # Остановить итерацию.
        если self.__file_object имеет значение None или initial_data == b'':
            поднять StopIteration
        еще:
            # Каждый фрагмент имеет длину, тип, данные (на основе длины) и crc
            # Получить эти значения и вернуть их в виде кортежа
            чанк_длина = целое.from_bytes (начальные_данные, порядок байтов = 'большой')
            chunk_type = self.__file_object.read(4)
            chunk_data = self.__file_object.read(chunk_len)
            chunk_crc = self.__file_object.read(4)
            вернуть chunk_len, chunk_type, chunk_data, chunk_crc
  

Теперь вы можете открывать файлы . png и правильно анализировать их с помощью вашего пользовательского менеджера контекста:

  >>> с PngReader('jack_russell.png') в качестве читателя:
>>> для l, t, d, c в считывателе:
>>> print(f"{l:05}, {t}, {c}")
00013, b'IHDR', b'v\x121k'
00001, b'sRGB', b'\xae\xce\x1c\xe9'
00009, b'pHYs', b'(<]\x19'
00345, b'iTXt', b"L\xc2'Y"
16384, б'ИДАТ', б'i\x99\x0c('
16384, б'ИДАТ', б'\хб3\хфа\х9а$'
16384, б'ИДАТ', б'\xff\xbf\xd1\n'
16384, б'ИДАТ', б'\хс3\х9с\хб1}'
16384, б'ИДАТ', б'\xe3\x02\xba\x91'
16384, б'ИДАТ', б'\xa0\xa99='
16384, б'ИДАТ', б'\xf4\x8b.\x92'
16384, б'ИДАТ', б'\x17i\xfc\xde'
16384, б'ИДАТ', б'\x8fb\x0e\xe4'
16384, б'ИДАТ', б')3={'
01040, б'ИДАТ', б'\xd6\xb8\xc1\x9f'
00000, b'IEND', b'\xaeB`\x82'
  

Не изобретайте змею

Существуют распространенные ситуации, с которыми вы можете столкнуться при работе с файлами. Большинство из этих случаев могут быть обработаны с помощью других модулей. Вам может понадобиться работать с двумя распространенными типами файлов: . csv и .json . Real Python уже собрал несколько замечательных статей о том, как с ними справиться:

Кроме того, существуют встроенные библиотеки, которые могут вам помочь:

• волна : чтение и запись файлов WAV (аудио)
• aifc : чтение и запись файлов AIFF и AIFC (аудио)
• sunau : чтение и запись файлов Sun AU
• tarfile : чтение и запись архивных файлов tar
• zipfile : работа с ZIP архивами
• configparser : легко создавать и анализировать файлы конфигурации
• xml.etree.ElementTree : создавать или читать файлы на основе XML
• msilib : чтение и запись файлов установщика Microsoft
• plistlib : создание и анализ файлов Mac OS X . plist

Есть еще много других. Кроме того, на PyPI доступно еще больше сторонних инструментов. Некоторые популярные из них следующие:

Ты файловый волшебник, Гарри!

Ты сделал это! Теперь вы знаете, как работать с файлами в Python, включая некоторые передовые методы.Работа с файлами в Python теперь должна быть проще, чем когда-либо, и это приятное чувство, когда вы начинаете это делать.

В этом уроке вы узнали:

• Что такое файл
• Как правильно открывать и закрывать файлы
• Как читать и записывать файлы
• Некоторые дополнительные методы работы с файлами
• Некоторые библиотеки для работы с распространенными типами файлов

Если у вас есть вопросы, пишите нам в комментариях.

Примите участие в викторине: Проверьте свои знания с помощью нашей интерактивной викторины «Чтение и запись файлов в Python».По завершении вы получите балл, чтобы вы могли отслеживать свой прогресс в обучении с течением времени:

Пройдите тест »

Смотреть сейчас Это руководство содержит связанный с ним видеокурс, созданный командой Real Python. Посмотрите его вместе с письменным учебным пособием, чтобы углубить свое понимание: Чтение и запись файлов в Python

API доступа к файловой системе — веб-API

API доступа к файловой системе обеспечивает возможности чтения, записи и управления файлами.

Этот API позволяет взаимодействовать с файлами на локальном устройстве пользователя или в доступной пользователю сетевой файловой системе.Основные функции этого API включают чтение файлов, запись или сохранение файлов, а также доступ к структуре каталогов.

Большая часть взаимодействия с файлами и каталогами осуществляется через дескрипторы. Родительский класс FileSystemHandle помогает определить два дочерних класса: FileSystemFileHandle и FileSystemDirectoryHandle для файлов и каталогов соответственно.

Эти дескрипторы представляют файл или каталог в системе пользователя. Вы должны сначала получить к ним доступ, показав пользователю средство выбора файла или каталога. Это позволяют методы window.showOpenFilePicker и window.showDirectoryPicker . Как только они вызываются, появляется средство выбора файлов, и пользователь выбирает либо файл, либо каталог. Как только это происходит успешно, возвращается дескриптор. Вы также можете получить доступ к дескрипторам файлов с помощью метода DataTransferItem.getAsFileSystemHandle() API перетаскивания HTML .

Дескриптор предоставляет свои собственные функции, и есть несколько отличий в зависимости от того, был ли выбран файл или каталог (подробности см. в разделе интерфейсы).Затем вы можете получить доступ к данным файла или информации (включая дочерние элементы) выбранного каталога.

Существует также функция «сохранения» с использованием интерфейса FilesystemWritableFileStream . Когда данные, которые вы хотите сохранить, находятся в формате Blob , USVString или buffer , вы можете открыть поток и сохранить данные в файл. Это может быть существующий файл или новый файл.

Этот API открывает потенциальную функциональность, которой не хватало в Интернете.Тем не менее, при разработке API особое внимание уделялось безопасности, и доступ к данным файла/каталога запрещен, если только пользователь специально не разрешит это.

Доступ к файлам

Приведенный ниже код позволяет пользователю выбрать файл из средства выбора файлов, а затем проверяет, является ли возвращаемый дескриптор файлом или каталогом

 
пусть дескриптор файла;

асинхронная функция getFile() {
  
  [fileHandle] = ожидание window.showOpenFilePicker();

  если (fileHandle.kind === 'файл') {
    
  } иначе если (fileHandle.вид === 'каталог') {
    
  }

}
  

Следующая асинхронная функция представляет средство выбора файлов и после выбора файла использует метод getFile() для извлечения содержимого.

  const pickerOpts = {
  типы: [
    {
      описание: «Изображения»,
      принимать: {
        'изображение/*': ['. png', '.gif', '.jpeg', '.jpg']
      }
    },
  ],
  excludeAcceptAllOption: правда,
  множественный: ложь
};

асинхронная функция getTheFile() {
  
  [fileHandle] = окно ожидания.показатьOpenFilePicker (выборщик опций);

  
  const fileData = await fileHandle.getFile();
}
  

Доступ к каталогам

В следующем примере возвращается дескриптор каталога с указанным именем. Если каталог не существует, он создается.

  const dirName = 'directoryToGetName';


const subDir = currentDirHandle.getDirectoryHandle(dirName, {create: true});
  

Следующая асинхронная функция использует resolve() для поиска пути к выбранному файлу относительно указанного дескриптора каталога.

  асинхронная функция returnPathDirectories(directoryHandle) {

  
  const [дескриптор] = ожидание self.showOpenFilePicker();
  если (! дескриптор) {
    
    вернуть;
  }

  
  const relativePaths = await directoryHandle.resolve (дескриптор);

  если (относительные пути === ноль) {
    
  } еще {
    

    for (постоянное имя относительных путей) {
      
      console. log(имя);
    }
  }
}
  

Запись в файлы

Следующая асинхронная функция открывает средство выбора файла сохранения, которое возвращает FileSystemFileHandle после выбора файла.Затем с помощью метода FileSystemFileHandle.createWritable() создается поток с возможностью записи.

Определенный пользователем большой двоичный объект затем записывается в поток, который затем закрывается.

  асинхронная функция saveFile() {

  
  const newHandle = await window.showSaveFilePicker();

  
  const writableStream = await newHandle.createWritable();

  
  ожидайте записываемый поток.write(imgBlob);

  
  ожидайте записываемый поток.close();
}
  

Ниже показаны различные примеры параметров, которые можно передать в метод write() .

 
записываемый поток.write(данные)


writableStream.write({тип: "запись", позиция: позиция, данные: данные})


writableStream.write({тип: "искать", позиция: позиция})


writableStream. write({тип: "обрезать", размер: размер})
  

Таблицы BCD загружаются только в браузере

Таблицы BCD загружаются только в браузере

Таблицы BCD загружаются только в браузере

Таблицы BCD загружаются только в браузере

Проверьте, какое приложение читает/записывает на диск в Windows

AppReadWriteCounter v1.37 Copyright (c) 2018 - 2022 Нир Софер См. также Описание AppReadWriteCounter — это инструмент для Windows, который подсчитывает и отображает текущие операции чтения/записи файлов для каждого приложения, работающего в вашей системе. Он отображает количество байтов чтения/записи, количество операций чтения/записи, текущую расчетную скорость чтения/записи и сведения о приложении (название продукта, версия продукта и т. д.), которое выполняет операции чтения/записи файла. Системные требования Этот инструмент работает с любой версией Windows, начиная с Windows XP и заканчивая Windows 11. Поддерживаются как 32-разрядные, так и 64-разрядные версии Windows. В Windows Vista и более поздних версиях, если вы хотите просмотреть полный путь к системным процессам, вы должны запустить AppReadWriteCounter от имени администратора. Известные проблемы В Windows XP для некоторых приложений (включая сам AppReadWriteCounter) вы можете наблюдать постоянное увеличение счетчиков чтения без фактического чтения файла. История версий Версия 1.37: Исправлено отображение значений скорости в соответствии с «Региональными настройками» Windows. Добавлена ​​единица измерения скорости кбит/с. Версия 1.36: Добавлена ​​возможность изменить столбец сортировки из меню (Вид -> Сортировать по). Как и при сортировке щелчком по заголовку столбца, если вы снова щелкнете тот же пункт меню сортировки, он будет переключаться между порядком возрастания и убывания. Кроме того, если вы удерживаете клавишу Shift при выборе пункта меню сортировки, вы получите вторичную сортировку. Версия 1.35: Добавлены новые столбцы: "Счетчик чтения+записи", "Чтение+запись байт". Версия 1.32: Добавлен параметр «Начать как скрытый». Когда этот параметр и параметр «Поместить значок в трей» включены, главное окно AppReadWriteCounter будет невидимым при запуске. Обновлено для правильной работы в режиме высокого разрешения. Версия 1.31: Добавлен столбец «Службы процесса», в котором отображаются службы процесса (только если для параметра «Группировать по» установлено значение «Идентификатор процесса»). Версия 1.30: Добавлен параметр «Показать итоговую строку». Когда он включен, добавляется элемент «Всего», показывающий общую информацию о чтении/записи всех приложений вместе. Версия 1.26: В окно «Параметры столбца» добавлены команды «Выбрать все» и «Отменить выбор». Добавлен параметр командной строки /RunAsAdmin для запуска AppReadWriteCounter от имени администратора. Версия 1.25: Добавлен разделитель тысяч ко всем единицам счетчика байтов. Вы можете настроить отображение любой переменной в файле .cfg из командной строки. Например, эта команда устанавливает единицу измерения скорости кБ/сек: AppReadWriteCounter.exe /SpeedUnit 1 Добавлен параметр «Выровнять числовые столбцы по правому краю» (по умолчанию он включен). Версия 1.20: Добавлен параметр «Группировать по» — имя приложения (по умолчанию) или идентификатор процесса. Если вы выберете опцию «Идентификатор процесса», каждый идентификатор процесса одного и того же приложения отображается как отдельный элемент. Добавлены новые столбцы «Время первого действия» и «Время последнего действия». Добавлен параметр «Скрыть неактивные элементы». Добавлены столбцы «Максимальная скорость чтения» и «Максимальная скорость записи». Версия 1.15: Добавлена ​​опция «Поместить значок в трей». Версия 1.13: Добавлена ​​опция «Сохранить кодировку файла». Версия 1.12: Добавлен параметр «Сортировать при каждом обновлении». Версия 1.11: Добавлен параметр «Добавить строку заголовка в CSV/файл с разделителями табуляцией» (по умолчанию включен). Добавлена ​​опция «Всегда сверху». Версия 1.10: Добавлены параметры командной строки для сохранения отчета AppReadWriteCounter в файл без отображения пользовательского интерфейса. Версия 1.06: Добавлена ​​опция "Сохранить все элементы" (Shift+Ctrl+S). Версия 1.05: Добавлена ​​возможность выбора другого шрифта (имя и размер) для отображения в главном окне. Версия 1.00: Первый выпуск. Начало использования AppReadWriteCounter AppReadWriteCounter не требует установки или дополнительных DLL-файлов. Для того, чтобы начать им пользоваться, просто запустите исполняемый файл - AppReadWriteCounter.exe Сразу после его запуска в главном окне отображаются все приложения, которые в данный момент читают или записывают файлы. Имейте в виду, что счетчики в этом инструменте относятся не к процессу, а к приложению, поэтому, если у вас есть несколько процессов для одного и того же приложения, AppReadWriteCounter объединяет их в одну строку.Кроме того, если вы закроете приложение, а затем запустите его снова, AppReadWriteCounter продолжит обновление счетчиков чтения/записи того же приложения. вход приложения. В любой момент вы можете очистить весь список и начать с пустого окна, нажав Ctrl+X (Очистить все). Вы также можете сбросить счетчики выбранных элементов, нажав Ctrl+R (сбросить выбранные счетчики). Параметры командной строки /CaptureTime <миллисекунды> Указывает время захвата в миллисекундах для параметров командной строки сохранения (/stext, /stab, /scomma и т. д.)...) Значение по умолчанию — 10000 миллисекунд (10 секунд). /cfg <имя файла> Запустите AppReadWriteCounter с указанным файлом конфигурации. Например: AppReadWriteCounter.exe /cfg "c:\config\arwc.cfg" AppReadWriteCounter.exe /cfg "%AppData%\AppReadWriteCounter.cfg" /RunAsAdmin Запускает AppReadWriteCounter от имени администратора. /stext <имя файла> Сохраните отчет AppReadWriteCounter в простой текстовый файл. /stab <имя файла> Сохраните отчет AppReadWriteCounter в текстовый файл с разделителями табуляции. /scomma <имя файла> Сохраните отчет AppReadWriteCounter в текстовый файл с разделителями-запятыми (csv). /shtml <имя файла> Сохраните отчет AppReadWriteCounter в файл HTML (горизонтальный). /sverhtml <имя файла> Сохраните отчет AppReadWriteCounter в файл HTML (вертикальный). /sxml <имя файла> Сохраните отчет AppReadWriteCounter в XML-файл. /sjson <имя файла> Сохраните отчет AppReadWriteCounter в файл JSON. /сортировать <столбец> Этот параметр командной строки можно использовать с другими параметрами сохранения для сортировки по нужному столбцу. Параметр может указывать индекс столбца (0 для первого столбца, 1 для второго столбца и т. д.) или имя столбца, например «Имя приложения» и «Путь к приложению».Вы можете указать символ префикса «~» (например: «~Write Bytes»), если вы хотите отсортировать в порядке убывания. Вы можете указать несколько / sort в командной строке, если хотите сортировать по нескольким столбцам. Перевод AppReadWriteCounter на другие языки Чтобы перевести AppReadWriteCounter на другой язык, следуйте приведенным ниже инструкциям: Запустите AppReadWriteCounter с параметром /savelangfile: AppReadWriteCounter. exe /savelangfile Файл с именем AppReadWriteCounter_lng.ini будет создан в папке утилиты AppReadWriteCounter. Откройте созданный языковой файл в Блокноте или любом другом текстовом редакторе. Перевести все строковые записи на нужный язык. При желании вы также можете добавить свое имя и/или ссылку на свой веб-сайт. (значения TranslatorName и TranslatorURL) Если вы добавите эту информацию, она будет используется в окне «О программе». После завершения перевода запустите AppReadWriteCounter, и все переведенные строки будут загружены из языкового файла. Если вы хотите запустить AppReadWriteCounter без перевода, просто переименуйте языковой файл или переместите его в другую папку. Лицензия Эта утилита распространяется бесплатно. Вам разрешено свободно распространять эту утилиту на дискетах, CD-ROM, Интернет или любым другим способом, если вы ничего за это не берете и не продавать или распространять как часть коммерческого продукта. Если вы распространяете эту утилиту, вы должны включить все файлы в дистрибутив, без каких-либо модификаций! Отказ от ответственности Программное обеспечение предоставляется «КАК ЕСТЬ» без каких-либо явных или подразумеваемых гарантий, включая, но не ограничиваясь, подразумеваемые гарантии товарного состояния и пригодности для определенной цели.Автор не несет ответственности за какие-либо особые, случайные, косвенный или косвенный ущерб из-за потери данных или по любой другой причине. Обратная связь Если у вас есть проблема, предложение, комментарий или вы нашли ошибку в моей утилите, вы можете отправить сообщение на [email protected] AppReadWriteCounter также доступен на других языках. Для того, чтобы изменить язык AppReadWriteCounter, загрузите zip-файл соответствующего языка, извлеките «appreadwritecounter_lng.ini», и поместите его в ту же папку, в которую вы установили утилиту AppReadWriteCounter.

Как регистрировать активность чтения/записи диска для приложения в Windows 10

Большинство приложений, которые вы устанавливаете на свой рабочий стол, будут считывать информацию/данные с вашего диска. Точно так же они также будут записывать в него информацию. Это не то, что можно исправить, хотя, если вы подозреваете, что приложение может записать что-то на ваш диск, что может повредить вашу систему или ваши данные, вы можете использовать доступ к контролируемой папке, чтобы запретить приложению запись в определенные каталоги. Если вы хотите разрешить приложению чтение/запись на ваш диск, но при этом хотите следить за его активностью, вы можете регистрировать все экземпляры чтения/записи с помощью Process Monitor .

Журнал активности чтения/записи диска для приложения

Загрузите и запустите Process Monitor. Чтобы регистрировать активность чтения/записи диска для приложения, вам необходимо создать для него фильтры. Щелкните элемент «Фильтр» в строке меню и выберите «Фильтр».

Вам нужно добавить три фильтра. По умолчанию будет добавлено несколько фильтров. Не отключайте их. Первый фильтр, который вы должны добавить, — это тип «Операция». Выберите его в первом раскрывающемся списке. Оставьте для второго значение «Is», а в третьем раскрывающемся списке выберите «ReadFile».Щелкните Добавить.

Затем добавьте второй фильтр. Следуйте тем же настройкам, что и раньше, но выберите опцию «WriteFile» в третьем раскрывающемся списке.

Для третьего и последнего фильтра откройте первое раскрывающееся меню и выберите «Имя процесса». Оставьте для второго значение «Is», а в третьем раскрывающемся списке введите имя EXE-файла приложения. Щелкните Добавить. После добавления всех фильтров нажмите кнопку «Применить».

Убедитесь, что режим «Захват» включен. Вы можете включить или выключить его, щелкнув значок увеличительного стекла.

После того, как вы настроили фильтры и начали появляться события для действий чтения и записи, вы можете записывать их в журнал. Чтобы создать журнал, выберите «Файл» > «Резервные файлы». Выберите, где вы хотите сохранить журнал, и вы сможете открыть и просмотреть его в Блокноте.

Журнал будет моментальным снимком событий, зафиксированных Process Monitor до этого момента. Все новые события, которые происходят и проходят через фильтр, не будут автоматически добавляться в журнал. Каждый раз вам придется создавать новый файл журнала.

Process Monitor сообщает точное время, когда произошло событие, и может даже указать точный файл, который был записан или изменен в результате события. Вы можете отслеживать активность чтения/записи для нескольких приложений, добавляя фильтр для каждого из них.

Использовать метод FileWriter() для записи данных из памяти на диск

Шаги:

• Создать новый экземпляр файла
• Предоставить объект FileWriter для записи данных
• Используйте функцию Writer() для записи данных
• Закрыть ресурс потока

Базовый исходный код FileWriter()

  открытый FileWriter (файл файла, логическое добавление) выдает IOException {
        super(новый FileOutputStream(файл, добавление));
    }
  

Создать объект FileWriter для объекта File. Если второй параметр равен true, байты будут записываться в конец файла, а не в начало.

параметр

файл — объект File для записи
append — если true, байты будут записаны в конец файла, а не в начало, и исходный файл не будет перезаписан;
append — если ложно, перезаписать исходный файл

ненормальный

IOException-Если файл существует, но является каталогом, а не обычным файлом, он не существует, но не может быть создан или не может быть открыт по какой-либо другой причине.
Если файл на жестком диске, соответствующий файлу, не существует, файл будет создан автоматически в процессе вывода.

Код:

  открытый класс FileWriterTest {
    public static void main(String[] args) {
        FileWriter fileWriter = ноль;
        пытаться {
            
            Файл файл = новый файл ("abc.txt");

            
            FileWriter = новый FileWriter (файл, ложь);

            
            FileWriter.                    


                                        


                                        


                    
                    


	
	
	
		

		
Leave a comment Cancel reply