【Pythonファイル操作入門】テキスト・CSV・バイナリファイルの読み書きをマスターしよう！

こんにちは！Pythonのファイル入出力の世界へようこそ！

今日はPythonを使ってファイルの入出力について学ぶで！これ、プログラミングの基本中の基本やけど、めっちゃ便利なスキルやねん。たとえば、データを保存したり、読み込んだりするのにファイルがあったら、すごく効率的やん。

メリット

• データの保存：プログラムで生成したデータをファイルに保存できるから、後で使えるんや。
• データの共有：ファイルを介して他の人とデータを簡単に共有できるで。
• プログラムの効率化：毎回データを入力する手間が省けるから、時間の節約にもなるな。

例え話

思い出してみてな。おばあちゃんが作ったおはぎのレシピをノートに書いてるとするやん。ノートに書いておくことで、次回も同じおはぎが作れるし、友達にも教えられるやろ？ファイル入出力もそれと同じで、データを「ノート」に書き込んだり、読み込んだりする作業なんや。

さあ、早速ファイル入出力の基礎を学んでいこうか！

ファイルのオープンとクローズ：with文の使用

ファイルを扱うとき、まずはそのファイルを「オープン」せなあかん。オープンすることで、プログラムがそのファイルにアクセスできるようになるんや。そして、作業が終わったら「クローズ」して、リソースを解放する必要があるで。

with文の使い方

そこで登場するんが、with文や。この文を使うと、ファイルをオープンした後、自動的にクローズしてくれるから、便利やねん。これを使わへんと、忘れてクローズせんかったら、メモリリークの原因になったりするから気をつけなあかんで。

基本的な使い方

with文を使ったファイルのオープンとクローズの基本的な書き方はこんな感じや：

with open('sample.txt', 'r') as file:
    content = file.read()

ここで、open関数を使ってsample.txtというファイルをオープンしてる。'r'は読み込みモードを示してるで。fileはそのファイルオブジェクトや。with文のブロックが終わると、自動的にファイルがクローズされるから、めっちゃ便利やろ？

まとめ

with文を使うことで、ファイルのオープンとクローズをスムーズに行えるんや。これからファイルを扱うときは、ぜひこの方法を使ってみてな！

テキストファイルの読み込み：read(), readline(), readlines()

さあ、次はテキストファイルの読み込み方について学ぼうか！ファイルをオープンしたら、いろんな方法でデータを読み込むことができるで。ここでは、read(), readline(), readlines()の3つのメソッドを紹介するわ。

read()

read()はファイル全体を一気に読み込むメソッドや。これを使うと、ファイルの内容を全部取得できるで。

with open('sample.txt', 'r') as file:
    content = file.read()
    print(content)

このコードやったら、sample.txtの内容が全部contentに読み込まれて、画面に表示されるんや。

readline()

次はreadline()。これはファイルの1行だけを読み込むメソッドや。ファイルの内容を1行ずつ読みたいときに便利やで。

with open('sample.txt', 'r') as file:
    line = file.readline()
    print(line)

このコードやったら、1行目だけが表示されるねん。次に読むときはもう1回readline()を使えば、次の行が読まれるで。

readlines()

最後にreadlines()。これはファイル全体を行ごとにリストとして読み込むメソッドや。行ごとに分けて処理したいときに便利やねん。

with open('sample.txt', 'r') as file:
    lines = file.readlines()
    for line in lines:
        print(line.strip())  # strip()で余分な空白を削除

このコードやったら、ファイルの全行がリストとしてlinesに格納され、1行ずつ表示されるで。

まとめ

• read()はファイル全体を読み込む。
• readline()は1行ずつ読み込む。
• readlines()は全行をリストとして読み込む。

この3つのメソッドを使い分けて、必要なデータを効率よく読み込んでいこうや！

テキストファイルの書き込み：write(), writelines()

今回は、テキストファイルにデータを書き込む方法を学ぼう！ファイルにデータを保存するためには、書き込みモードでファイルをオープンして、write()やwritelines()メソッドを使うんや。

write()

まずはwrite()メソッドや。これは、指定した文字列をファイルに書き込むためのもので、ファイルの中身を上書きすることもできるで。

with open('sample.txt', 'w') as file:
    file.write('こんにちは！これは新しいテキストです。')

このコードやったら、sample.txtに指定した文字列が書き込まれるねん。もしファイルが既に存在してたら、その内容は上書きされてしまうから注意せなあかんで！

writelines()

次にwritelines()や。これは、リストの各要素をファイルに書き込むときに使うメソッドや。複数行を書き込みたいときに便利やで。

lines = ['1行目のテキスト\n', '2行目のテキスト\n', '3行目のテキスト\n']

with open('sample.txt', 'w') as file:
    file.writelines(lines)

このコードやったら、linesリストの内容がsample.txtに書き込まれるんや。各行の後に\nをつけることで、改行を入れるのを忘れんようにしような！

追記モード

もし既存のファイルに新しいデータを追加したい場合は、書き込みモードの代わりに追記モード（'a'）を使うとええで。

with open('sample.txt', 'a') as file:
    file.write('これは追記されたテキストです。')

このコードは、既存の内容の後に新しいテキストが追加されるんや。

まとめ

• write()は文字列をファイルに書き込む。
• writelines()はリストの内容をファイルに書き込む。
• 追記モードを使うと、既存のファイルにデータを追加できる。

これで、ファイルにデータを書き込む基本がマスターできたで！さあ、次はCSVファイルの読み書きに進もうか！

CSVファイルの読み書き：csvモジュールの使用

次は、CSVファイルを扱う方法について学ぼう！CSV（カンマ区切り値）ファイルは、データを表形式で保存するのに便利やから、よく使われるんや。Pythonには、CSVファイルを簡単に扱えるcsvモジュールが用意されてるで。

CSVファイルの読み込み

まずは、CSVファイルを読み込む方法や。csv.readerを使うことで、CSVファイルの内容を行ごとに読み込むことができるで。

import csv

with open('sample.csv', 'r', encoding='utf-8') as file:
    reader = csv.reader(file)
    for row in reader:
        print(row)

このコードやったら、sample.csvの各行がリストとして取得され、1行ずつ表示されるんや。encoding='utf-8'は文字コードの指定やから、日本語を含むファイルを扱うときは忘れんようにしような。

CSVファイルの書き込み

次は、CSVファイルにデータを書き込む方法や。csv.writerを使って、行ごとにデータを追加していくで。

import csv

data = [
    ['名前', '年齢', '職業'],
    ['山田', '30', 'エンジニア'],
    ['田中', '25', 'デザイナー'],
]

with open('sample.csv', 'w', encoding='utf-8', newline='') as file:
    writer = csv.writer(file)
    writer.writerows(data)

このコードやったら、dataの内容がsample.csvに書き込まれるんや。newline=''を指定することで、余分な改行が入らんようにできるで。

まとめ

• csv.readerを使ってCSVファイルを行ごとに読み込む。
• csv.writerを使ってデータをCSVファイルに書き込む。
• 文字コードや改行の設定に注意して、正しくデータを扱おう！

これでCSVファイルの基本的な読み書きができるようになったで！次は、バイナリファイルの操作に進もうか！

バイナリファイルの操作：pickle モジュールの使用

さて、次はバイナリファイルの操作について学ぼう！バイナリファイルは、データを効率よく保存したり、読み込んだりするのに便利やねん。Pythonには、そんなバイナリデータを扱うためのpickleモジュールがあるで。

バイナリファイルの書き込み

まずは、バイナリファイルにデータを書き込む方法や。pickle.dump()を使って、オブジェクトをファイルに保存することができるで。

import pickle

data = {'名前': '山田', '年齢': 30, '職業': 'エンジニア'}

with open('data.pkl', 'wb') as file:  # wbは書き込みバイナリモード
    pickle.dump(data, file)

このコードやったら、data辞書がdata.pklというバイナリファイルに書き込まれるんや。'wb'は書き込みバイナリモードを意味するから、必ず指定せなあかんで。

バイナリファイルの読み込み

次は、バイナリファイルからデータを読み込む方法や。pickle.load()を使って、保存したオブジェクトを復元することができるで。

import pickle

with open('data.pkl', 'rb') as file:  # rbは読み込みバイナリモード
    loaded_data = pickle.load(file)
    print(loaded_data)

このコードやったら、data.pklからデータが読み込まれて、元の辞書オブジェクトが復元されるんや。'rb'は読み込みバイナリモードやから、これも必ず指定しような。

まとめ

• pickle.dump()を使ってバイナリファイルにデータを書き込む。
• pickle.load()を使ってバイナリファイルからデータを読み込む。
• 書き込みモードは'wb'、読み込みモードは'rb'を使うことを忘れんように！

これでバイナリファイルの基本的な操作ができるようになったで！これからは、ファイルを使ったデータの保存や読み込みがもっとスムーズになるはずや！次のステップに進む準備ができたら、どんどんやってみてな！

【Pythonファイル操作入門】テキスト・CSV・バイナリファイルの読み書きをマスターしよう！