파일 입출력

사용자 입출력

이전까지 입출력은 사용자가 무언가를 입력하면
그 데이터를 받아서 처리한 뒤 결과를 출력했다.

input() 함수를 통해 사용자로부터 입력을 받았고,
print() 함수를 통해 결과를 출력했다.

파일 입출력

입출력에는 사용자 입출력말고도 파일을 통한 입출력 방법도 있다.
이번에는 파일을 통한 입출력 방법을 알아 보자.

open 함수

우선 에디터에서 아래의 코드를 실행해보자.

f = open("무언가.txt", mode='w')
f.close()

그런 다음에 에디터를 확인해보면
프로그램을 실행한 디렉터리에 새로운 파일이 생겨난 것을 알 수 있다.

open은 아래와 같이 사용하는 내장 함수다.
파일을 열고 해당 파일 객체를 돌려준다.
파일을 열 수 없으면 OSError가 발생한다.

# 실제로는 더 다양한 옵션이 있다.
파일_객체 = open(파일명, 모드)

모드에는 아래와 같은 종류가 있다.

• r (Read)
  • 읽기 모드
  • 파일이 존재하는 경우에만 사용할 수 있다.
  • mode 생략 시 기본값
• w (Write)
  • 쓰기 모드
  • 파일이 이미 존재한다면 원래 있던 내용이 모두 사라진다.
  • 파일이 존재하지 않는다면 새로운 파일이 생성된다.
• a (Add)
  • 추가 모드
  • 파일 끝에 새로운 내용을 추가한다.
• x (eXclusive)
  • 생성 모드
  • 새로운 파일을 생성한다.
  • 파일이 이미 존재한다면 실패한다.
  • 파이썬 3.3 이상부터 사용할 수 있다.
• b (Binary)
  • 바이너리 모드
  • 이미지같은 파일에 대해서 사용한다.
• t (Text)
  • 텍스트 모드
  • mode 생략 시 기본값
• +
  • 읽기/쓰기 겸용 모드

모드는 rt나 wb처럼 여러 가지를 함께 사용할 수도 있다.
만약 rt라면 텍스트 읽기 모드가 되는 것이고,
wb라면 바이너리 쓰기 모드가 되는 것이다.

파일 경로

파일 경로를 표시할 때는 C:/test/테스트.txt처럼 슬래시(/)를 사용할 수 있다.
슬래시 대신에 역슬래시(\)를 사용할 수도 있다.
다만 역슬래시를 사용하는 경우에는 역슬래시를 2번 사용하거나,
아니면 문자열 앞에 r을 붙여서 r문자(Raw String)으로 만들어줘야 한다.
그렇지 않으면 C:\no_escape\테스트.txt처럼 되었을 때
문자열 특성 상 도중에 있는 \n이 줄바꿈 문자로 해석되기 때문이다.

다양한 읽기 방법

파일 내용을 읽는 방법에는 여러 가지가 있다.

# 읽기 모드로 파일 객체 생성
f = open('sample.txt', 'r', encoding='utf-8')

# 파일 전체 읽기
data = f.read()

# 한 줄씩 읽기
line = f.readline()

# 모든 줄을 리스트로 읽기
lines = f.readlines()

# 파일 객체 닫기
f.close()

참고로 read()의 경우에는 기본적으로는 파일 전체를 읽지만,
인자로 숫자를 넘기게 되면 그 숫자에 해당하는 바이트만큼만 읽는다.
영문으로 치면 20글자를 가져오는 것이다.
그리고 read(20)을 하게 되면 내부적으로 커서가 이동해서
한 번더 read(20)을 호출하게 되면 그 다음 20바이트를 읽는다.

다양한 쓰기 방법

파일 내용을 쓰는 방법에도 여러 가지가 있다.

# 쓰기 모드로 파일 객체 생성
f = open('sample.txt', 'w', encoding='utf-8')

# 문자열 하나를 파일에 쓰기
f.write('Hello, World!\n')

# 문자열 리스트를 파일에 쓰기
f.writelines(['Line1\n', 'Line2\n'])

# 파일 객체 닫기
f.close()

with

• 파일을 열고 작업한 후 자동으로 닫아주는 문법이다.
• 가장 안전한 파일 입출력 방식이다.
• with 블록을 벗어나면 자동으로 close() 함수가 호출된다.
• 사용법
  • open() 함수 앞에 with 키워드를 붙인다.
  • 해당 파일에 대해 처리할 코드를을 if문처럼 with-open문 하위에 작성한다.

with open('sample.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    data = f.read()

입출력 관련 주의 사항

• 반드시 파일객체.close()를 통해 파일을 닫아야 한다.
  • 파일을 닫아야 리소스가 해제된다.
• 예외 처리를 하는 것이 좋다.
  • 읽을 파일이 없거나, 읽기 도중 오류가 발생할 수 있다.
  • try-except문을 사용하자.
• with문을 사용하자.
  • with문을 사용하면 파일을 자동으로 닫아준다.

pickle

pickle이란?

• 파이썬 객체를 파일에 저장하거나 파일에서 객체를 복원할 때 사용한다.
• 파일에 저장할 때 바이너리 쓰기 모드(wb)로 열어야 한다.

사용법

# 모듈 불러오기
import pickle

# 파일에 작성할 데이터
data = {'a': [1,2,3], 'b': (4,5,6)}

# 파일 쓰기
with open('data.pkl', 'wb') as f:
    pickle.dump(data, f)

# 파일 읽기
with open('data.pkl', 'rb') as f:
    loaded_data = pickle.load(f)

주의사항

pickle은 보안 문제가 있을 수 있으니
신뢰할 수 있는 소스만 사용해야 한다.

CSV (Comma-Separated Values) 파일

CSV 파일이란?

• 쉼표(,)로 구분된 데이터 파일이다.
• 주로 데이터 저장/전달에 많이 사용된다.
• 첫번째 줄에는 각 데이터가 어떤 것에 대한 데이터인지 작성한다.
• 두번째 줄부터는 실제 데이터를 작성한다.
• csv 파일에 대해 처리할 때는 cvs라는 모듈을 추가로 사용한다.

csv 파일 예시

name,age,grade
John,20,A
Jane,22,B

csv 파일 읽기

import csv

with open('students.csv', newline='', encoding='utf-8') as f:
    # csv.reader를 통해 csv 파일 읽기
    reader = csv.reader(f)
    for row in reader:
        print(row)

csv 파일 쓰기

import csv

with open('students.csv', 'w', newline='', encoding='utf-8') as f:
    # csv.writer 통해 csv 파일 쓰기 객체 생성하기
    writer = csv.writer(f)
    # writer.writerow를 통해 csv 파일에 행 데이터 추가하기
    # writer.writerow()는 한 줄 쓰기
    # writer.writerows()는 여러 줄 쓰기.
    writer.writerow(['name', 'age', 'grade'])
    writer.writerow(['John', 20, 'A'])
    writer.writerow(['Jane', 22, 'B'])

csv.DictReader

csv 파일의 첫번째 줄은 각 데이터가 어떠한 것에 대한 데이터인지를 명시한다.
이를 통해 csv 파일을 읽어서 딕셔너리를 만들 수 있다.

import csv

with open('students.csv', newline='', encoding='utf-8') as f:
    # csv.DictReader를 통해 딕셔너리 형태로 읽기
    reader = csv.DictReader(f)
    for row in reader:
        print(row['name'], row['age'])

출처

• 프로그래밍 시작하기 : 파이썬 입문 (Inflearn Original)