Какое расширение имеет файл созданный в python
Python — это высокоуровневый язык программирования, который способен решать множество повседневных задач, начиная от резервного копирования и чтения e-mail, заканчивая созданием небольшой игры. В этой статье мы разберем, как работать с файлами в Python.
Типы файлов
Особые комбинации данных, записанные в последовательностях битов, называются файлами. Информация в них оформлена, структурирована и обладает собственным именем.
В Python выделяют два типа файлов:
- Текстовые включают в себя то, что может прочесть человек. Открыть их можно, запустив блокнот или другие классические редакторы. Обычно такие файлы имеют расширение .txt или .rtf.
- Бинарные типы выводятся в закодированном формате, то есть с использованием «0» и «1». Они представляют собой комбинации битов и хранятся в расширении .bin.
Операции с файлами
Существует несколько вариантов действий с файлами. Рассмотрим основные операции:
- открытие;
- чтение или запись;
- переименование;
- закрытие.
Давайте разберем каждую из них.
Открытие
Для запуска файлов предусмотрена встроенная функция под названием open(). С ее помощью можно открыть любой документ. Python же будет формировать внутри себя на его основе объект. Функция принимает два следующих аргумента:
- file — название файла, где также прописывается к нему путь ;
- mode — запуск, при котором по умолчанию установлен режим «только для чтения».
В системе предусмотрен ряд режимов для открытия, среди которых:
- для чтения или записи;
- для чтения и записи;
- запуск для присоединения новой информации.
Каждый из этих режимов может обладать текстовым и бинарным вариантами. Во втором случае к буквенному указателю добавляется буква «b». Эти режимы могут комбинироваться.
Режим | Возможности |
r | Только чтение |
w | Запись. Если не найден, то создается новый |
x | Запись. Если не найден, вызывается исключение |
a | Запись. Не стирает данные, а добавляет в конец |
t | Открытие в формате текстового файла |
b | Открытие в виде бинарного файла |
+ | Работа в варианте и записи, и чтения |
После открытия файла сгенерируется особый файловый объект и вы сможете получить о нем сведения. Для этого существуют специальные атрибуты:
- .name – содержит в себе имя;
- .closed – показывает, закрыт ли документ;
- .mode – отображает вариант доступа;
- .softspace – определяет необходимость добавления пробела.
Синтаксис метода выглядит следующим образом:
Чтение
Python позволяет читать файлы или записывать в них информацию. Важно, чтобы открытие было произведено в том формате, который позволяет выполнять эти действия.
Метод read() предназначен для чтения файла, запущенного в варианте «только для чтения». Он принимает в качестве аргумента число символов, которые требуется прочесть. То есть, если вы передадите цифру 10, то будут отображены только первые 10 знаков.
Следующей функцией будет readline(). Она получает содержимое документа по строкам и подходит для больших объемов. Здесь также существует удобный способ, позволяющий не считывать весь файл полностью, а обращаться только к нужным строкам. Это возможно благодаря объекту io.TextIOWrapper.
Запись
Для записи в файлы Python использует метод write(). При этом важно, чтобы открытие осуществлялось в режиме записи. Если файла не существовало, он будет сгенерирован. Еще одним аспектом при использовании метода является то, что в него могут передаваться исключительно строки. Если вы планируете передавать другой тип данных, то лучше заранее форматировать его в строковый тип.
Метод write() может записывать и большие объемы информации. Для этого нужно представить их в виде списка строк. Аналогично функции считывания, для записи существует построчный вариант writelines(). Python самостоятельно не расставляет переносы, поэтому продумать этот момент лучше заранее.
Менее популярным, но при этом одним из наиболее удобных способов записи можно назвать метод print(). Он выводит информацию в консоль, но если передавать в необязательный аргумент тип объекта file, то поток будет перенаправляться из консоли напрямую в файл. Главным достоинством такого подхода можно считать то, что метод print() принимает не только строковые данные. Это значит, что при необходимости он самостоятельно конвертирует информацию.
Python позволяет указывать позицию нахождения в файле. После первичного обращения вы можете получить пустую строку. Это случается из-за того, что указатель перемещен в конец. Для точного определения его позиции предусмотрен метод tell(), который говорит, в каком количестве байт от начала он расположен в данный момент. Затем можно воспользоваться методом seek(), который переведет нас на требуемую позицию. В нем также следует указывать количество байт, при этом 0 определяет начало файла, 1 – текущую позицию, 2 – конец.
Изменение названия
Еще одной возможностью при работе с файлами будет изменение их названия. Для этого используется rename(), но предварительно необходимо импортировать специальный модуль os.
Закрытие
Открыв файл и закончив все манипуляции с ним, необходимо будет его закрыть, тем самым освободив ресурсы и удалив лишние данные. Python способен самостоятельно закрыть файл, когда объект передается другому документу. Но давайте рассмотрим, какие существуют варианты корректного закрытия:
- метод close(), прописанный после всех необходимых действий;
- метод try/finally — при появлении операций с исключениями файл будет автоматически закрыт;
- инструкция with/as, упрощающая обработку исключений, поэтому метод close() в этом случае будет не нужен.
Последний способ считается наиболее предпочтительным, так как в нем Python самостоятельно закрывает файл. Это значит, что вам не нужно дополнительно напоминать об этом в коде. Также в этом случае не будут генерироваться исключения, например, если файл не обнаружен.
Синтаксисы вариантов закрытия оформляются в следующем виде:
Ошибки
В ряде случаев при работе с файлами могут происходить ошибки. Файл может закрыться, если к нему будут обращаться несколько программ одновременно, или произойдет ошибка разрешения, из-за которой возникнет сбой в работе. В таких случаях будет появляться IOError.
Выявить ошибки и решить их можно с помощью оператора with или конструкции кода try/except, которые применялись для корректного закрытия файлов. Они сразу предусматривают исключения, что значительно упрощает процесс работы кода.
Highload нужны авторы технических текстов. Вы наш человек, если разбираетесь в разработке, знаете языки программирования и умеете просто писать о сложном!
Откликнуться на вакансию можно здесь .
Python понимает все популярные форматы файлов. Кроме того, у каждой библиотеки есть свой, «теплый ламповый», формат. Синтаксис, разумеется, у каждого формата сугубо индивидуален. Я собрал все функции для работы с файлами разных форматов на один лист A4, с приложением в виде примера использования в jupyter notebook.
Я условно разделил форматы на три блока по способу использования. Как известно, файлы нужны для обмена информацией: между людьми, между программами (первый блок), между компьютером и сетью (второй) и «save game» – между одной и той же программой в разные моменты времени (третий блок).
Вкратце о каждом блоке:
1) Универсальные форматы:
- .csv – текстовый, значения, разделённые по идее запятыми (comma separated), но например, русский эксель предпочитает разделять точками с запятыми, поскольку в русской локали запятая уже используется – в качестве десятичного разделителя;
- .raw – бинарный формат для тех, кто не любит форматы файлов. Тип данных и, если данные многомерные, соответствующие размеры должны передаваться отдельно, в файле только сами данные;
- .xls/.xlsx – старый бинарный (ограничение в 65k строк) и новый xml’ный форматы экселя;
- .mat – это на самом деле тоже два формата (оба бинарные): старый проприетарный и новый на основе hdf5. Питон умеет работать с обоими (через библиотеки).
- .json – текстовый, выглядит как словарь в питоне, но кавычки можно использовать только двойные;
- .xml – текстовый, похож на html.
- .pkl – бинарный формат, в него умеют сохраняться все встроенные питоновские объекты. Пользовательские классы тоже умеют, а если питон сохраняет как-то не так, можно ему помочь через магические методы. Поддерживает дописывание в конец существующего файла (appending).
- .npy и .npz – в numpy аж целых два своих формата (оба бинарные). Появились как реакция на потерю обратной совместимости у pkl в момент перехода python v2->v3. Накладные расходы минимальные (
на 100 байт больше, чем соответствующий raw; pkl, впрочем, немногим больше: на
a) небольшие файлы занимают неоправданно много места (например, 300 байт pkl vs 3.1 Мb у h5),
b) много багов,
c) есть дописывание в существующий файл, но если при этом случится ошибка (а так бывает), данные из него достать будет проблематично.
– в формате pdf
– в формате png:
Пример использования всех функций с диаграммы: html с оглавлением и ipynb-исходником
Python представляет популярный высокоуровневый язык программирования, который предназначен для создания приложений различных типов. Это и веб-приложения, и игры, и настольные программы, и работа с базами данных. Довольно большое распространение питон получил в области машинного обучения и исследований искусственного интеллекта.
Основные особенности языка программирования Python:
- Скриптовый язык. Код программ определяется в виде скриптов.
- Поддержка самых различных парадигм программирования, в том числе объектно-ориентированной и функциональной парадигм.
- Интерпретация программ. Для работы со скриптами необходим интерпретатор, который запускает и выполняет скрипт.Выполнение программы на Python выглядит следующим образом. Сначала мы пишим в текстовом редакторе скрипт с набором выражений на данном языке программирования. Передаем этот скрипт на выполнение интерпретатору. Интерпретатор транслирует код в промежуточный байткод, а затем виртуальная машина переводит полученный байткод в набор инструкций, которые выполняются операционной системой.Здесь стоит отметить, что хотя формально трансляция интерпретатором исходного кода в байткод и перевод байткода виртуальной машиной в набор машинных команд представляют два разных процесса, но фактически они объединены в самом интерпретаторе.
- Портативность и платформонезависимость. Не имеет значения, какая у нас операционная система - Windows, Mac OS, Linux, нам достаточно написать скрипт, который будет запускаться на всех этих ОС при наличии интерпретатора
- Автоматическое управление памяти
- Динамическая типизация
Python - очень простой язык программирования, он имеет лаконичный и в то же время довольно простой и понятный синтаксис. Соответственно его легко изучать, и собственно это одна из причин, по которой он является одним из самых популярных языков программирования именно для обучения. В частности, в 2014 году он был признан самым популярным языком программирования для обучения в США.
Python также популярен не только в сфере обучения, но в написании конкретных программ в том числе коммерческого характера. В немалой степени поэтому для этого языка написано множество библиотек, которые мы можем использовать.
Кроме того, у данного языка программирования очень большое коммьюнити, в интернете можно найти по данному языку множество полезных материалов, примеров, получить квалифицированную помощь специалистов.
Перейдем по ссылке к странице с описанием последней версии языка. Ближе к низу на ней можно найти список дистрибутивов для разных операционных систем. Выберем нужный нам пакет и загрузим его. Например, в моем случае это ОС Windows 64-х разрядная, поэтому я выбираю ссылку на пакет Windows x86-64 executable installer. После загрузки дистрибутива установим его.
Соответственно для MacOS можно выбрать пункт macOS 64-bit installer.
На ОС Windows при запуске инсталлятора запускает окно мастера установки:
Здесь мы можем задать путь, по которому будет устанавливаться интерпретатор. Оставим его по умолчанию, то есть C:\Users\[имя_пользователя]\AppData\Local\Programs\Python\Python36\.
Кроме того, в самом низу отметим флажок "Add Python 3.6 to PATH", чтобы добавить путь к интерпретатору в переменные среды.
После установки в меню Пуск на ОС Windows мы сможем найти иконки для доступа к разным утилитам питона:
Здесь утилита Python 3.7 (64-bit) представляет интерпретатор, в котором мы можем запустить скрипт. В файловой системе сам файл интерпретатора можно найти по пути, по которому производилась установка. На Windows по умолчанию это путь C:\Users\[имя_пользователя]\AppData\Local\Programs\Python\Python37, а сам интерпретатор представляет файл python.exe. На ОС Linux установка производится по пути /usr/local/bin/python3.7.
После установки интерпретатора, как было описано в прошлой теме, мы можем начать создавать приложения на Python. Итак, создадим первую простенькую программу.
Как было сказано в прошлой теме, программа интерпретатора, если при установке не был изменен адрес, по умолчанию устанавливается на Linux по пути usr/local/bin/python37, а на Windows по пути C:\Users\[имя_пользователя]\AppData\Local\Programs\Python\Python37\ и представляет файл под названием python.exe.
Запустим интерпретатор и введем в него следующую строку:
И консоль выведет строку "hello world":
Для этой программы использовался метод print(), который выводит некоторую строку на консоль.
В реальности, как правило, программы определяются во внешних файлах-скриптах и затем передаются интерпретатору на выполнение. Поэтому создадим файл программы. Для этого на диске C или где-нибудь в другом месте файловой системы определим для скриптов папку python. А в этой папке создадим новый текстовый файл, который назовем hello.py. По умолчанию файлы с кодом на языке Python, как правило, имеют расширение py.
Откроем этот файл в любом текстовом редакторе и добавим в него следующий код:
name = input("Введите имя: ")
name = input("Введите имя: ") print("Привет,", name)
Скрипт состоит из двух строк. Первая строка с помощью метода input() ожидает ввода пользователем своего имени. Введенное имя затем попадает в переменную name.
Вторая строка с помощью метода print() выводит приветствие вместе с введенным именем.
Теперь запустим командную строку/терминал и с помощью команды cd перейдем к папке, где находится файл с исходным кодом hello.py (например, в моем случае это папка C:\python). Далее вначале введем полный путь к интерпретатору, а затем полный путь к файлу скрипта:
К примеру, в моем случае в консоль надо будет вести:
Но если при установке была указана опция "Add Python 3.7 to PATH", то есть путь к интерпретатору Python был добавлен в переменные среды, то вместо полного пути к интерпретатору можно просто написать python:
Варианты с обоими способами запуска:
В итоге программа выведет приглашение к вводу имени, а затем приветствие.
В прошлой теме было описано создание простейшего скрипта на языке Python. Для создания скрипта использовался текстовый редактор. В моем случае это был Notepad++. Но есть и другой способ создания программ, который представляет использование различных интегрированных сред разработки или IDE.
IDE предоставляют нам текстовый редактор для набора кода, но в отличие от стандартных текстовых редакторов, IDE также обеспечивает полноценную подсветку синтаксиса, автодополнение или интеллектуальную подсказку кода, возможность тут же выполнить созданный скрипт, а также многое другое.
Для Python можно использовать различные среды разработки, но одной из самых популярных из них является среда PyCharm, созданная компанией JetBrains. Эта среда динамично развивается, постоянно обновляется и доступна для наиболее распространенных операционных систем - Windows, MacOS, Linux.
Правда, она имеет одно важное ограничение. А именно она доступна в двух основных вариантах: платный выпуск Professional и бесплатный Community. Многие базовые возможности доступны и в бесплатном выпуске Community. В то же время ряд возможностей, например, веб-разработка, доступны только в платном Professional.
В нашем случае воспользуемся бесплатным выпуском Community. Для этого перейдем на страницу загрузки и загрузим установочный файл PyCharm Community. После загрузки выполним его установку.
После завершения установки запустим программу. При первом запуске открывается начальное окно:
Создадим проект и для этого выберем пункт Create New Project.
Далее нам откроется окно для настройки проекта. В поле Location необходимо указать путь к проекту. В моем случае проект будет помещаться в папку HelloApp. Собственно название папки и будет названием проекта.
Следует отметить, что PyCharm позволяет разграничить настройки проектов. Так, по умолчанию выбрано поле New Environment Using, что позволяет установить версию интерпретатора для конкретного проекта. Затем все устанавливаемые дополнительные пакеты будут касаться только текущего проекта. Это удобно, если мы создаем несколько проектов, но каждый из которых рабоает с какой-то специфической версией интерпретатора. Но в качестве альтернативы мы также можем выбрать поле Existing Interpreter и задать путь к файлу интерпретатора глобально для всех проектов.
В реальности для первого простейшего приложения на PyCharm не имеет значения, как будет установлен интерпертатор. Однако данном же случае оставим выбранный по умолчанию флажок New Environment Using и под ним в поле Base Interpreter укажем путь к файлу интерпретатора, установка которого рассматривалась в первой теме.
И после установки всех путей нажмем на кнопку Create для создания проекта.
После этого будет создан пустой проект:
Теперь создадим простейшую программу. Для этого нажмем на название проекта правой кнопкой мыши и в появившемся контекстном меню выберем
New -> Python File.
Затем откроется окно, в котором надо будет указать название файла. Пусть файл называется hello:
В созданный файл введем следующие строки:
name = input("Введите ваше имя: ")
Для запуска скрипта нажмем на него правой кнопкой мыши и в контекстном меню выберем Run 'hello' (либо перейдем в меню Run и там нажмем на подпункт Run. ):
После этого внизу IDE отобразится окно вывода, где надо будет ввести имя и где после этого будет выведено приветствие:
Одной из сред разработки, которая позволяет работать с Python, является Visual Studio. Преимуществом данной IDE по сравнению, скажем, с PyCharm, следует отметить прежде всего то, что в ее бесплатной редакции VS 2017 Community бесплатно доступны ряд функций и возможностей, которые в том же PyCharm доступны только в платной версии Professional Edition. Например, это веб-разработка, в том числе с помощью различных фреймворков. В то же время средства ля разработки на Python в Visual Studo доступны пока только в версии для Windows.
После установки Visual Studio запустим ее. В меню выберем пунт File (Файл) -> New (Создать) -> Project (Проект), и перед нами откроется окно создания нового проекта. В этом окне в левом древовидном меню мы можем перейти к языку Python:
Выбрав слева Python, в центральной части окна мы можем увидеть богатую палитру типов проектов, которые мы можем создавать для разработке на данном языке программирования. Это и веб-разработка, и машинное обучение, и проекты для работы с облаком, проекты настольных приложений и т.д. В данном же случае выберем в качестве типа проекта Python Application, то есть тип простых консольных приложений, и назовем новый проект HelloApp. Нажмем на кнопку OK, и Visual Studio создаст новый проект:
Справа в окне Solution Explorer (Обозреватель решений) можно увидеть структуру проекта. По умолчанию здесь мы можем увидеть следующие элементы:
Python Environments: здесь можно увидеть все используемые среды, в частности, здесь можно найти сведения о компиляторе, который используется.
References: в этот узел помещаются все внешние зависимости, которые используются текущим проектом
Файлы используются программами для долговременного хранения информации, как необходимой для собственной работы (например, настройки), так и полученной во время ее исполнения (результаты вычислений и т.д.). Подавляющее большинство программ сегодня в том или ином виде используют файлы, сохраняя результаты работы между сеансами запуска.
8.1.1. Файлы и файловая система¶
Файл (англ. File) - именованная область данных на носителе информации.
Файлы хранятся в файловой системе - каталоге, определяющим способ организации, хранения и именования данных, а также задающем ограничения на формат и доступ к данным. На сегодняшний день наиболее популярными являются древовидные каталоги (также директории или папки) - файлы, содержащие записи о входящих в них файлах (Рисунок 8.1.1).
Рисунок 8.1.1 - Пример древовидной организации файловой системы в ОС Windows 6. ¶
Файловая система связывает носитель информации с одной стороны и программный интерфейс для доступа к файлам - с другой. Когда прикладная программа обращается к файлу, она не имеет никакого представления о том, каким образом расположена информация в конкретном файле, так же как и на каком физическом типе носителя (CD, жестком диске, магнитной ленте, блоке флеш-памяти или другом) он записан. Все, что знает программа - это имя файла, его размер и атрибуты (получая их от драйвера файловой системы). Именно файловая система устанавливает, где и как будет записан файл на физическом носителе (например, жестком диске) (Рисунок 8.1.2).
Рисунок 8.1.2 - Файловая система предоставляет интерфейс доступа к файлам для операционной системы 7 ¶
8.1.1.1. Свойства файла¶
Файл может обладать различным набором свойств в зависимости от файловой системы.
В большинстве файловых систем файл имеет следующие свойства:
имя и расширение (как правило, называемые просто именем вместе): например, моя_программа.py ;
дата/время (могут быть предусмотрены маркеры создания, модификации и последнего доступа);
атрибуты (скрытый, системный и др.) и права доступа.
Имя файла имеет определенные ограничения в зависимости от файловой и операционной системы, в частности, допустимые знаки и длину наименования. Расширение указывается после имени через точку, имея назначение, в основном, для ОС Windows, где определяет приложение для запуска файла.
8.1.1.2. Путь к файлу: абсолютный и относительный¶
Для того, чтобы найти файл в файловой системе необходимо знать к нему путь - узлы дерева файловой системы, которые нужно пройти, чтобы до него добраться.
В операционных системах UNIX разделительным знаком при записи пути является / , в Windows — \ : эти знаки служат для разделения названия каталогов, составляющих путь к файлу.
Путь может быть:
абсолютным (полным): указывает на одно и то же место в файловой системе вне зависимости от текущей рабочей директории или других обстоятельств;
относительным: путь по отношению к текущему рабочему каталогу пользователя или активных приложений.
Примеры путей для ОС Windows и UNIX:
относительный: example1.py если текущий каталог C:\user\python\ ;
относительный: python\example1.py если текущий каталог C:\user\ ;
относительный: example1.py если текущий каталог /home/user/python/ ;
относительный: user/python/example1.py если текущий каталог /home/ .
См. более подробно про пути в разных операционных системах.
8.1.1.3. Операции с файлами¶
Все операции с файлами можно подразделить на 2 группы:
связанные с его открытием: открытие, закрытие файла, запись, чтение, перемещение по файлу и др.
выполняющиеся без его открытия: работа с файлом как элементом файловой системы - переименование, копирование, получение атрибутов и др.
При открытии файла, как правило, указываются:
после чего операционная система возвращает специальный дескриптор файла (идентификатор), однозначно определяющий, с каким файлом далее будут выполняться операции. После открытия доступен файловый указатель - число, определяющее позицию относительно начала файла.
8.1.1.4. Виды файлов¶
По способу организации файлы делятся на файлы с последовательным и произвольным доступом (Рисунок 8.1.3, Таблица 8.1.1).
Читайте также: