Python Dateiverarbeitung: Ein umfassender Leitfaden

Dieses Tutorial bietet eine umfassende Anleitung zur Dateibearbeitung in Python. Dateien sind entscheidend für die persistente Speicherung und den Abruf von Daten und ermöglichen es Ihren Programmen, über ihre Laufzeit hinaus mit Daten zu interagieren. Wir behandeln grundlegende Dateioperationen, vom Öffnen und Schließen von Dateien bis hin zum Lesen, Schreiben, Umbenennen und Löschen. Wir werden auch Best Practices für die Fehlerbehandlung und effizientes Dateimanagement untersuchen.

Inhaltsverzeichnis:

1. Dateien öffnen
2. Dateiobjekte und Context Manager
3. In Dateien schreiben
4. Aus Dateien lesen
5. Dateisystemoperationen: Umbenennen und Löschen
6. Ausnahmen behandeln

1. Dateien öffnen

Die Funktion open() ist der Eckpfeiler der Dateiinteraktion in Python. Sie nimmt den Dateinamen (einen String) und einen Modus als primäre Argumente entgegen. Der Modus bestimmt, wie auf die Datei zugegriffen wird (Lesen, Schreiben, Anhängen usw.).

Häufige Modi umfassen:

• 'r': Lesen (Standard). Öffnet zum Lesen. Gibt einen Fehler aus, wenn die Datei nicht existiert.
• 'w': Schreiben. Öffnet zum Schreiben. Überschreibt die Datei, wenn sie existiert; erstellt sie, wenn nicht.
• 'a': Anhängen. Öffnet zum Schreiben. Hängt Daten an das Ende an, wenn die Datei existiert; erstellt sie, wenn nicht.
• 'x': Exklusive Erstellung. Erstellt eine neue Datei. Gibt einen Fehler aus, wenn die Datei bereits existiert.
• 'b': Binär-Modus. Für Nicht-Textdateien (Bilder, ausführbare Dateien). Kann mit anderen Modi kombiniert werden (z. B. 'rb', 'wb').
• 't': Textmodus (Standard). Für Textdateien.

# Öffne eine Datei zum Schreiben
file = open("my_file.txt", "w")

# Öffne eine Datei zum Lesen
file = open("my_file.txt", "r")

# Öffne eine Datei im Binär-Modus zum Lesen
file = open("image.jpg", "rb")

2. Dateiobjekte und Context Manager

open() gibt ein Dateiobjekt zurück, das Methoden für die Dateiinteraktion bereitstellt. Eine wichtige Best Practice ist die Verwendung von Context Managern (with-Anweisung), um sicherzustellen, dass Dateien automatisch geschlossen werden, auch wenn Fehler auftreten:

with open("my_file.txt", "w") as file:
    file.write("Dies ist ein Text.n")  # Datei wird nach diesem Block automatisch geschlossen

with open("my_file.txt", "r") as file:
    contents = file.read()
    print(contents)

3. In Dateien schreiben

Die Methode write() schreibt einen String in die Datei. Um mehrere Zeilen zu schreiben, verwenden Sie n für Zeilenumbrüche.

with open("my_file.txt", "w") as file:
    file.write("Zeile 1n")
    file.write("Zeile 2n")

4. Aus Dateien lesen

Mehrere Methoden lesen Dateidaten:

• read(): Liest den gesamten Dateiinhalt in einen einzelnen String.
• readline(): Liest eine einzelne Zeile.
• readlines(): Liest alle Zeilen in eine Liste von Strings.
• Iteration: Sie können direkt über ein Dateiobjekt iterieren, um Zeilen einzeln zu lesen.

with open("my_file.txt", "r") as file:
    contents = file.read()
    print(contents)

    file.seek(0) # Setze Dateizeiger zurück
    line = file.readline()
    print(line)

    file.seek(0) # Setze Dateizeiger zurück
    lines = file.readlines()
    print(lines)

    file.seek(0) # Setze Dateizeiger zurück
    for line in file:
        print(line, end="") #end="" verhindert zusätzliche Zeilenumbrüche

5. Dateisystemoperationen: Umbenennen und Löschen

Das Modul os bietet Funktionen für die Dateisystemmanipulation:

import os

# Benenne eine Datei um
os.rename("my_file.txt", "new_file.txt")

# Lösche eine Datei
os.remove("new_file.txt")

6. Ausnahmen behandeln

Behandeln Sie immer potenzielle Ausnahmen (FileNotFoundError, IOError usw.), wenn Sie mit Dateien arbeiten:

try:
    with open("my_file.txt", "r") as file:
        # ... Dateioperationen ...
except FileNotFoundError:
    print("Datei nicht gefunden.")
except IOError as e:
    print(f"Ein IO-Fehler ist aufgetreten: {e}")