Python файловый ввод-вывод: от основ до продвинутых примеров

Расширенные примеры работы с файловыми потоками

Менеджер контекста с несколькими файлами

Одновременное чтение из одного файла и запись в другой. Позволяет безопасно копировать данные.

with open('source.txt', 'r', encoding='utf-8') as src, open('dest.txt', 'w', encoding='utf-8') as dst:
    for line in src:
        dst.write(line.upper())

Результат: файл dest.txt содержит те же строки в верхнем регистре.

Побитовое чтение больших бинарных файлов (копирование поблочно)

Избегает загрузки всего файла в память. Размер блока (4 КБ) оптимален для производительности.

BLOCK_SIZE = 4096
with open('large_video.mp4', 'rb') as src, open('video_backup.mp4', 'wb') as dst:
    while True:
        block = src.read(BLOCK_SIZE)
        if not block:
            break
        dst.write(block)

Файл video_backup.mp4 является точной копией исходного.

Использование StringIO для работы со строками как с файлами

Модуль io.StringIO позволяет создать файлоподобный объект в памяти. Полезен для тестирования или обработки строк.

from io import StringIO

buffer = StringIO()
buffer.write('Строка 1\n')
buffer.write('Строка 2\n')
print('Содержимое буфера:')
buffer.seek(0)
print(buffer.read())  # выведет обе строки
buffer.close()

Содержимое буфера:
Строка 1
Строка 2

Частичное чтение с помощью read(n) и позиционирование

Чтение первых 100 символов текстового файла, затем пропуск 50 символов и чтение ещё 100.

with open('data.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    first_chunk = f.read(100)
    position = f.tell()
    print(f'Прочитано 100 символов, позиция {position}')
    f.seek(50, 1)  # пропустить 50 символов от текущей
    second_chunk = f.read(100)
    print('Первый кусок:', repr(first_chunk))
    print('Второй кусок:', repr(second_chunk))

Прочитано 100 символов, позиция 100
Первый кусок: '...' (первые 100 символов)
Второй кусок: '...' (следующие 100 после пропуска)

Обработка ошибок при записи с сохранением данных

Использование временного файла для атомарной замены. В случае ошибки исходный файл не повреждается.

import os

temp_file = 'output.tmp'
try:
    with open(temp_file, 'w', encoding='utf-8') as f:
        f.write('важные данные')
    os.replace(temp_file, 'output.txt')
except Exception as e:
    # удаляем временный файл при ошибке
    if os.path.exists(temp_file):
        os.remove(temp_file)
    print(f'Ошибка: {e}')

После успешного выполнения файл output.txt содержит 'важные данные'. При ошибке временный файл удалён.

Применение pathlib для управления путями и потоками

Класс Path предоставляет методы read_text(), write_text() и open(). Упрощает код.

from pathlib import Path

path = Path('example.txt')
# запись
path.write_text('Привет, мир!', encoding='utf-8')
# чтение
content = path.read_text(encoding='utf-8')
print(content)  # Привет, мир!

# работа с потоком
with path.open('r', encoding='utf-8') as f:
    for line in f:
        print(line)

Привет, мир!
Привет, мир!

Использование аргумента newline для контроля перевода строк

При записи текстовых файлов параметр newline='' отключает автоматическую трансляцию переводов строк. Полезно для кросс-платформенной совместимости.

with open('unix.txt', 'w', newline='\n', encoding='utf-8') as f:
    f.write('строка1\nстрока2')
# в файле будут только символы LF

Аналогично при чтении newline=None (по умолчанию) включает универсальный режим.