Soubory

Dnes se podíváme na to, jak v Pythonu číst z (a pak i zapisovat do) souborů.

Vytvoř si v editoru soubor basnicka.txt a napiš do něj libovolnou básničku. Soubor ulož.

Potom napiš tento program:

soubor = open('basnicka.txt', encoding='utf-8')
obsah = soubor.read()
soubor.close()

print(obsah)

a spusť ho z adresáře, ve kterém je basnicka.txt (jinými slovy, aktuální adresář musí být ten, který obsahuje soubor s básničkou).

Obsah souboru se vypíše!

Co se tu děje? Tak jako int() vrací čísla a input() řetězce, funkce open() vrací hodnotu, která představuje otevřený soubor. Tahle hodnota má vlastní metody. Tady používáme metodu read(), která najednou přečte celý obsah souboru a vrátí ho jako řetězec. Nakonec metoda close() otevřený soubor zase zavře.

Automatické zavírání souborů

Soubory se dají přirovnat k ledničce: abys něco mohla z ledničky vzít, nebo dát dovnitř, musíš ji předtím otevřít a potom zavřít. Bez zavření to sice na první pohled funguje taky, ale pravděpodobně potom brzo něco zplesniví.

Stejně tak je docela důležité zavířít soubor – ideálně hned po tom, co s ním přestaneš pracovat. Bez zavření to na první pohled funguje, ale složitější programy se můžou dostat do problémů. Operační systémy mají limity na počet současně otevřených souborů, které se nezavíráním dají snadno překročit. Na Windows navíc nemůžeš soubor, který je stále otevřený, otevřít znovu.

Na korektní zavření souboru ale programátoři často zapomenou. Proto Python poskytuje příkaz with, který soubory zavírá automaticky. Používá se takhle:

with open('basnicka.txt', encoding='utf-8') as soubor:
    obsah = soubor.read()

print(obsah)

Příkaz with vezme otevřený soubor (který vrací funkce open) a přiřadí ho do proměnné za as (tady soubor). Pak následuje odsazený blok kódu, kde se souborem můžeš pracovat – v tomhle případě pomocí metody read přečíst obsah jako řetězec. Když se Python dostane na konec odsazeného bloku, soubor automaticky zavře.

V naprosté většině případů je pro otevírání souborů nejlepší použít with.

Iterace nad soubory

Otevřené soubory se dají použít s příkazem for, stejně jako např. řetězce či range. Tak jako for i in range(...) poskytuje za sebou jdoucí čísla a for znak in 'abcd' poskytuje jednotlivé znaky řetězce, for radek in soubor bude v proměnné radek poskytovat jednotlivé řádky čtené ze souboru.

Aby se básnička líp vyjímala v textu, pojďme ji odsadit – před každý řádek dát měkolik mezer:

print('Slyšela jsem tuto básničku:')
print()

with open('basnicka.txt', encoding='utf-8') as soubor:
    for radek in soubor:
        print('    ' + radek)

print()
print('Jak se ti líbí?')

Když to zkusíš, zjistíš, že trochu nesedí řádkování. Zkusíš se zamyslet, proč tomu tak je?

Ideální způsob, jak odřádkování spravit, je odstranit z konce řetězce bílé znaky (mezery a nové řádky) pomocí metody rstrip:

print('Slyšela jsem tuto básničku:')
print()

with open('basnicka.txt', encoding='utf-8') as soubor:
    for radek in soubor:
        radek = radek.rstrip()
        print('    ' + radek)

print()
print('Jak se ti líbí?')

Psaní souborů

Soubory se v Pythonu dají i zapisovat. Pro zápis soubor otevři s pojmenovaným argumentem mode='w' (z angl. mode, mód a write, psát).

Pokud soubor už existuje, otevřením s mode='w' se veškerý jeho obsah smaže. Po zavření tak v souboru bude jen to, co do něj ve svém programu zapíšeš.

Informace pak do souboru zapiš známou funkcí print, ale s pojmenovaným argumentem file:

with open('druha-basnicka.txt', mode='w', encoding='utf-8') as soubor:
    print('Naše staré hodiny', file=soubor)
    print('Bijí', 2+2, 'hodiny', file=soubor)

Kontext

Příkaz with pracuje s tzv. kontextem (tady s kontextem otevřeného souboru), který má začátek a konec a při ukončení je potřeba něco udělat (tady zavřít soubor).

Kontext je v podstatě zkratka pro try/finally. Pamatuješ si na finally?

Toto:

with open('basnicka.txt', encoding='utf-8') as soubor:
    # Zpracování souboru
    obsah = soubor.read()

je zkratka pro:

soubor = open('basnicka.txt', encoding='utf-8')
try:
    # Zpracování souboru
    obsah = soubor.read()
finally:
    # Ukončení kontextu
    soubor.close()

Jak with tak finally zaručí, že se soubor vždy uzavře: když se zpracování povede, ale i když ve něm nastane výjimka nebo když z něj vyskočíš pomocí return nebo break:

def nacti_cele_cislo(jmeno_souboru):
    with open(jmeno_souboru, encoding='utf-8') as soubor:
        return int(soubor.read())
        # I když "return" vyskočí z funkce (nebo int() zbůsobí ValueError),
        # soubor se zavře.


# Pro vyzkoušení napiš do souboru 'cislo.txt' nějaké číslo.
print(nacti_cele_cislo('cislo.txt') * 11)