Как открыть shp файл в python
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.
Эта статья посвящена работе с файлами (вводу/выводу) в Python: открытие, чтение, запись, закрытие и другие операции.
Файлы Python
Файл — это всего лишь набор данных, сохраненный в виде последовательности битов на компьютере. Информация хранится в куче данных (структура данных) и имеет название «имя файла» (filename).
В Python существует два типа файлов:
Текстовые файлы
Это файлы с человекочитаемым содержимым. В них хранятся последовательности символов, которые понимает человек. Блокнот и другие стандартные редакторы умеют читать и редактировать этот тип файлов.
Текст может храниться в двух форматах: ( .txt ) — простой текст и ( .rtf ) — «формат обогащенного текста».
Бинарные файлы
В бинарных файлах данные отображаются в закодированной форме (с использованием только нулей (0) и единиц (1) вместо простых символов). В большинстве случаев это просто последовательности битов.
Они хранятся в формате .bin .
Любую операцию с файлом можно разбить на три крупных этапа:
- Открытие файла
- Выполнение операции (запись, чтение)
- Закрытие файла
Открытие файла
Метод open()
В Python есть встроенная функция open() . С ее помощью можно открыть любой файл на компьютере. Технически Python создает на его основе объект.
- file_name = имя открываемого файла
- access_mode = режим открытия файла. Он может быть: для чтения, записи и т. д. По умолчанию используется режим чтения ( r ), если другое не указано. Далее полный список режимов открытия файла
Пример
Создадим текстовый файл example.txt и сохраним его в рабочей директории.
Следующий код используется для его открытия.
В этом примере f — переменная-указатель на файл example.txt .
Следующий код используется для вывода содержимого файла и информации о нем.
Стоит обратить внимание, что в Windows стандартной кодировкой является cp1252 , а в Linux — utf-08 .
Закрытие файла
Метод close()
После открытия файла в Python его нужно закрыть. Таким образом освобождаются ресурсы и убирается мусор. Python автоматически закрывает файл, когда объект присваивается другому файлу.
Существуют следующие способы:
Способ №1
Проще всего после открытия файла закрыть его, используя метод close() .
После закрытия этот файл нельзя будет использовать до тех пор, пока заново его не открыть.
Способ №2
Также можно написать try/finally , которое гарантирует, что если после открытия файла операции с ним приводят к исключениям, он закроется автоматически.
Без него программа завершается некорректно.
Вот как сделать это исключение:
Файл нужно открыть до инструкции try , потому что если инструкция open сама по себе вызовет ошибку, то файл не будет открываться для последующего закрытия.
Этот метод гарантирует, что если операции над файлом вызовут исключения, то он закроется до того как программа остановится.
Способ №3
Инструкция with
Еще один подход — использовать инструкцию with , которая упрощает обработку исключений с помощью инкапсуляции начальных операций, а также задач по закрытию и очистке.
В таком случае инструкция close не нужна, потому что with автоматически закроет файл.
Вот как это реализовать в коде.
Чтение и запись файлов в Python
В Python файлы можно читать или записывать информацию в них с помощью соответствующих режимов.
Функция read()
Функция read() используется для чтения содержимого файла после открытия его в режиме чтения ( r ).
Синтаксис
- file = объект файла
- size = количество символов, которые нужно прочитать. Если не указать, то файл прочитается целиком.
Пример
Функция readline()
Функция readline() используется для построчного чтения содержимого файла. Она используется для крупных файлов. С ее помощью можно получать доступ к любой строке в любой момент.
Пример
Создадим файл test.txt с нескольким строками:
Посмотрим, как функция readline() работает в test.txt .
Обратите внимание, как в последнем случае строки отделены друг от друга.
Функция write()
Функция write() используется для записи в файлы Python, открытые в режиме записи.
Если пытаться открыть файл, которого не существует, в этом режиме, тогда будет создан новый.
Синтаксис
Пример
Предположим, файла xyz.txt не существует. Он будет создан при попытке открыть его в режиме чтения.
Переименование файлов в Python
Функция rename()
Функция rename() используется для переименовывания файлов в Python. Для ее использования сперва нужно импортировать модуль os.
- src = файл, который нужно переименовать
- dest = новое имя файла
Пример
Текущая позиция в файлах Python
В Python возможно узнать текущую позицию в файле с помощью функции tell() . Таким же образом можно изменить текущую позицию командой seek() .
Иногда недостаточно просто отображать данные на консоли. Данные могут быть очень большими, и только ограниченный объем данных может отображаться на консоли, поскольку память является энергозависимой, невозможно восстановить сгенерированные программой данные снова и снова.
Реализация обработки файлов немного длиннее и сложнее в других языках программирования, но в Python она проще и короче.
В Python файлы обрабатываются в двух режимах как текстовые или двоичные. Файл может быть в текстовом или двоичном формате, и каждая строка файла заканчивается специальным символом. Следовательно, файловая операция может выполняться в следующем порядке:
Открытие файла
Python предоставляет функцию open(), которая принимает два аргумента: имя файла и режим доступа, в котором осуществляется доступ к файлу. Функция возвращает файловый объект, который можно использовать для выполнения различных операций, таких как чтение, запись и т. д.
Доступ к файлам можно получить с помощью различных режимов, таких как чтение, запись или добавление. Ниже приведены подробные сведения о режимах доступа для открытия файла.
| Режим доступа | Описание | |
|---|---|---|
| 1 | r | Он открывает файл в режиме только для чтения. Указатель файла существует в начале. Файл по умолчанию открывается в этом режиме, если не передан режим доступа. |
| 2 | rb | Открывает файл в двоичном формате только для чтения. Указатель файла существует в начале файла. |
| 3 | г + | Открывает для чтения и записи. Указатель файла также существует в начале. |
| 4 | rb + | в двоичном формате. Указатель файла присутствует в начале файла. |
| 5 | w | Только для записи. Он перезаписывает файл, если он существовал ранее, или создает новый, если файл с таким именем не существует. Указатель имеется в начале файла. |
| 6 | wb | Открывает файл для записи только в двоичном формате. Перезаписывает файл, если он существует ранее, или создает новый, если файл не существует. Указатель файла существует в начале файла. |
| 7 | w + | Для записи и чтения обоих. Он отличается от r + в том смысле, что он перезаписывает предыдущий файл, если он существует, тогда как r + не перезаписывает ранее записанный файл. Он создает новый файл, если файл не существует. Указатель файла существует в начале файла. |
| 8 | wb + | Он открывает файл для записи и чтения в двоичном формате. Указатель файла существует в начале файла. |
| 9 | а | В режиме добавления. Указатель файла существует в конце ранее записанного файла, если он существует. Он создает новый файл, если не существует файла с таким же именем. |
| 10 | ab | В режиме добавления в двоичном формате. Указатель существует в конце ранее записанного файла. Он создает новый файл в двоичном формате, если не существует файла с таким же именем. |
| 11 | а + | Он открывает файл для добавления и чтения. Указатель файла остается в конце файла, если файл существует. Он создает новый файл, если не существует файла с таким же именем. |
| 12 | ab + | Открывает файл для добавления и чтения в двоичном формате. Указатель файла остается в конце файла. |
Давайте посмотрим на простой пример, чтобы открыть файл с именем «file.txt»(хранящийся в том же каталоге) в режиме чтения и распечатать его содержимое на консоли.
В приведенном выше коде мы передали filename в качестве первого аргумента и открыли файл в режиме чтения, поскольку мы упомянули r в качестве второго аргумента. Fileptr содержит объект файла, и если файл открывается успешно, он выполнит оператор печати.
Метод close()
После того, как все операции будут выполнены с файлом, мы должны закрыть его с помощью нашего скрипта Python, используя метод close(). Любая незаписанная информация уничтожается после вызова метода close() для файлового объекта.
Мы можем выполнить любую операцию с файлом извне, используя файловую систему, которая в данный момент открыта в Python; поэтому рекомендуется закрыть файл после выполнения всех операций.
Синтаксис использования метода close() приведен ниже.
Рассмотрим следующий пример.
После закрытия файла мы не можем выполнять какие-либо операции с файлом. Файл необходимо правильно закрыть. Если при выполнении некоторых операций с файлом возникает какое-либо исключение, программа завершается, не закрывая файл.
Мы должны использовать следующий метод, чтобы решить такую проблему.
Оператор with
Оператор with был введен в Python 2.5. Он полезен в случае манипулирования файлами. Используется в сценарии, когда пара операторов должна выполняться с блоком кода между ними.
Синтаксис для открытия файла с помощью оператора приведен ниже.
Преимущество использования оператора with заключается в том, что он обеспечивает гарантию закрытия файла независимо от того, как закрывается вложенный блок.
Всегда рекомендуется использовать оператор with для файлов. Если во вложенном блоке кода возникает прерывание, возврат или исключение, тогда он автоматически закрывает файл, и нам не нужно писать функцию close() . Это не позволяет файлу исказиться.
Рассмотрим следующий пример.
Запись файла
Чтобы записать текст в файл, нам нужно открыть файл с помощью метода open с одним из следующих режимов доступа.
- w: он перезапишет файл, если какой-либо файл существует. Указатель файла находится в начале файла.
- a: добавит существующий файл. Указатель файла находится в конце файла. Он создает новый файл, если файл не существует.
Скриншот файла file2.txt
Мы открыли файл в режиме w. Файл file1.txt не существует, он создал новый файл, и мы записали его содержимое с помощью функции write().
Снимок файла file2.txt
Мы видим, что содержимое файла изменено. Мы открыли файл в режиме и добавили содержимое в существующий файл file2.txt.
Чтобы прочитать файл с помощью сценария Python, Python предоставляет метод read(). Метод read() считывает строку из файла. Он может читать данные как в текстовом, так и в двоичном формате.
Синтаксис метода read() приведен ниже.
Рассмотрим следующий пример.
В приведенном выше коде мы прочитали содержимое file2.txt с помощью функции read(). Мы передали значение счетчика как десять, что означает, что он будет читать первые десять символов из файла.
Если мы используем следующую строку, она распечатает все содержимое файла.
Чтение файл для цикла
Мы можем прочитать файл, используя цикл for. Рассмотрим следующий пример.
Чтение файла построчно
Python упрощает чтение файла построчно с помощью метода readline(). Метод readline() читает строки файла с самого начала, т. е. если мы используем его два раза, мы можем получить первые две строки файла.
Рассмотрим следующий пример, который содержит функцию readline(), которая читает первую строку нашего файла «file2.txt», содержащую три строки.
Пример 1: чтение строк с помощью функции readline()
Мы вызывали функцию readline() два раза, поэтому она считывает две строки из файла.
Python также предоставляет метод readlines(), который используется для чтения строк. Возвращает список строк до конца файла(EOF).
Пример 2: чтение строк с помощью функции readlines()
Создание нового файла
Новый файл можно создать, используя один из следующих режимов доступа с функцией open().
- x: создает новый файл с указанным именем. Вызовет ошибку, если существует файл с таким же именем.
- a: создает новый файл с указанным именем, если такого файла не существует. Он добавляет содержимое к файлу, если файл с указанным именем уже существует.
- w: создает новый файл с указанным именем, если такого файла не существует. Он перезаписывает существующий файл.
Позиции указателя файла
Python предоставляет метод tell(), который используется для печати номера байта, в котором в настоящее время существует указатель файла. Рассмотрим следующий пример.
Изменение позиции указателя файла
В реальных приложениях иногда нам нужно изменить расположение указателя файла извне, поскольку нам может потребоваться прочитать или записать контент в разных местах.
Для этой цели Python предоставляет нам метод seek(), который позволяет нам изменять положение указателя файла извне.
Синтаксис для использования метода seek():
Метод seek() принимает два параметра:
Рассмотрим следующий пример.
Модуль OS Python
Переименование файла
Модуль Python os обеспечивает взаимодействие с операционной системой. Модуль os предоставляет функции, которые участвуют в операциях обработки файлов, таких как переименование, удаление и т. д. Он предоставляет нам метод rename() для переименования указанного файла в новое имя. Синтаксис для использования метода rename() приведен ниже.
Приведенный выше код переименовал текущий file2.txt в file3.txt.
Удаление файла
Модуль os предоставляет метод remove(), который используется для удаления указанного файла. Синтаксис метода remove() приведен ниже.
Создание нового каталога
Метод mkdir() используется для создания каталогов в текущем рабочем каталоге. Синтаксис для создания нового каталога приведен ниже.
Метод getcwd()
Этот метод возвращает текущий рабочий каталог.
Синтаксис для использования метода getcwd() приведен ниже.
Изменение текущего рабочего каталога
Метод chdir() используется для изменения текущего рабочего каталога на указанный каталог.
Синтаксис для использования метода chdir():
Удаление каталога
Метод rmdir() используется для удаления указанного каталога.
Синтаксис использования метода rmdir() приведен ниже.
Он удалит указанный каталог.
Запись вывода Python в файлы
В Python есть требования для записи вывода скрипта Python в файл.
Метод check_call() подпроцесса модуля используется для выполнения сценария Python и записи вывода этого сценария в файл.
Следующий пример содержит два сценария Python. Сценарий file1.py выполняет сценарий file.py и записывает свои выходные данные в текстовый файл output.txt.
Методы, связанные с файлом
Существуют следующие методы для управления файлами в различных операционных системах.
В Python есть несколько способов прочитать текстовый файл. В этой статье мы рассмотрим функцию open() , методы read() , readline() , readlines() , close() и ключевое слово with .
Как открыть текстовый файл в Python с помощью open()
Если вы хотите прочитать текстовый файл с помощью Python, вам сначала нужно его открыть.
Вот так выглядит основной синтаксис функции open() :
Имена файлов и правильные пути
Если текстовый файл, который нужно открыть, и ваш текущий файл находятся в одной директории (папке), можно просто указать имя файла внутри функции open() . Например:
На скрине видно, как выглядят файлы, находящиеся в одном каталоге:
Но если ваш текстовый файл находится в другом каталоге, вам необходимо указать путь к нему.
В этом примере файл со случайным текстом находится в папке, отличной от той, где находится файл с кодом main.py:
В таком случае, чтобы получить доступ к этому файлу в main.py, вы должны включить имя папки с именем файла.
Таким образом, чтобы указать путь к файлу правильно, важно отслеживать, в каком каталоге вы находитесь.
Необязательный параметр режима в open()
При работе с файлами существуют разные режимы. Режим по умолчанию – это режим чтения.
Он обозначается буквой r .
Вы также можете опустить mode= и просто написать «r» .
Существуют и другие типы режимов, такие как «w» для записи или «a» для добавления. Мы не будем вдаваться в подробности о других режимах, потому что в этой статье сосредоточимся исключительно на чтении файлов.
Полный список других режимов можно найти в документации.
Дополнительные параметры для функции open() в Python
Функция open() может также принимать следующие необязательные параметры:
- buffering
- encoding
- errors
- newline
- closefd
- opener
Если вы хотите узнать больше об этих опциональных параметрах, можно заглянуть в документацию.
Марк Лутц «Изучаем Python»
Скачивайте книгу у нас в телеграм
Метод readable(): проверка доступности файла для чтения
Если вы хотите проверить, можно ли прочитать файл, используйте метод readable() . Он возвращает True или False .
Следующий пример вернет True , потому что мы находимся в режиме чтения:
Если бы мы изменили этот пример на режим «w» (для записи), тогда метод readable() вернул бы False :
Что такое метод read() в Python?
Метод read() будет считывать все содержимое файла как одну строку. Это хороший метод, если в вашем текстовом файле мало содержимого .
В этом примере давайте используем метод read() для вывода на экран списка имен из файла demo.txt:
Запустим этот код и получим следующий вывод:
Этот метод может принимать необязательный параметр, называемый размером. Вместо чтения всего файла будет прочитана только его часть.
Если мы изменим предыдущий пример, мы сможем вывести только первое слово, добавив число 4 в качестве аргумента для read() .
Если аргумент размера опущен или число отрицательное, то будет прочитан весь файл.
Что такое метод close() в Python?
Когда вы закончили читать файл, необходимо его закрыть. Если вы забудете это сделать, это может вызвать проблемы и дальнейшие ошибки.
Вот пример того, как закрыть файл demo.txt:
Как использовать ключевое слово with в Python
Один из способов убедиться, что ваш файл закрыт, – использовать ключевое слово with . Это считается хорошей практикой, потому что файл закрывается не вручную, а автоматически. Более того, это просто крайне удобно и защищает вас от ошибок, которые могут возникнуть, если вы случайно забудете закрыть файл.
Давайте попробуем переписать наш пример, используя ключевое слово with :
Что такое метод readline() в Python?
Этот метод читает одну строку из файла и возвращает ее.
В следующем примере у нас есть текстовый файл с двумя предложениями:
Если мы воспользуемся методом readline() , он выведет нам только первое предложение нашего файла.
Этот метод также принимает необязательный параметр размера. Мы можем изменить наш пример, добавив число 7. В таком случае программа считает и выведет нам только фразу This is :
Что такое метод readlines() в Python?
Этот метод читает и возвращает список всех строк в файле.
Предположим, у нас есть текстовый файл demo.txt со списком покупок:
В следующем примере давайте выведем наши продукты в виде списка с помощью метода readlines() .
Как прочитать текстовый файл при помощи цикла for
В качестве альтернативы методам чтения можно использовать цикл for .
Давайте распечатаем все элементы файла demo.txt, перебирая объект в цикле for .
Запустим наш код и получим следующий результат:
Заключение
Итак, если вы хотите прочитать текстовый файл в Python, вам сначала нужно его открыть.
Если текстовый файл и ваш текущий файл, где вы пишете код, находятся в одной директории, можно просто указать имя файла в функции open() .
Если ваш текстовый файл находится в другом каталоге, вам необходимо указать правильный путь к нему.
Функция open() принимает необязательный параметр режима. Режим по умолчанию – чтение ( «r» ).
Чтобы проверить, можно ли прочитать текстовый файл, вы можете использовать метод readable() . Он возвращает True , если файл можно прочитать, или False в противном случае.
Метод read() будет читать все содержимое файла как одну строку.
Также, когда вы закончите читать файл, не забудьте закрыть его. Один из способов убедиться, что ваш файл закрыт, – использовать ключевое слово with . Оно закрывает файл автоматически и вам не нужно беспокоиться об этом.
Метод readline() будет считывать только одну строку из файла и возвращать ее.
Метод readlines() прочитает и вернет все строки в файле в виде списка.
Также для чтения содержимого файлов можно использовать цикл for .
Надеемся, вам понравилась эта статья. Желаем удачи в вашем путешествии по миру Python!
Читайте также: