【Python】ファイル操作のTips (読み書き、パス、作成、削除)

ファイルを開く、作成する

open()関数を利用し、ファイルへのアクセスを行います。
第一引数にアクセスしたいファイルのパスを渡し、
第二引数にファイルモードを指定します。
ファイルは処理を行ったときにcloseで閉じるようにしましょう。

• r : 読み込み(デフォルト)
• w : 書き込み
• x : 書き込み(ファイルが存在しないことを確認)
• a : 追記書き込み
• + : 書き込みと読み出しの両方
• t : テキストモード (デフォルト)
• b : バイナリモード（画像などを書き出すときに使う）

>>> f = open('hoge.txt','w')
>>> #なんらかの処理を行う
>>> f.close()

withを使った書き方

with文で囲うことでcloseを省略できます。
こちらの書き方が一般的な書き方です。

>>> with open('hoge.txt', 'w') as f:
...     f.write('hogehogehogehoge')

テキストモードの補足

テキストモードは、
sys.getdefaultencoding()の文字コードを
利用してファイルを開きます。

Python3の場合は、一般的にutf-8が設定されています。
それ以外の文字コードのファイルを開く場合は
openの引数に適切な文字コードを渡す必要があります。

また、Python2で日本語のファイルを開く場合は、
バイナリモードで開くか、utf-8を指定するのが無難です。

>>> f = open('hoge.txt', encoding='utf-8')
>>> #なんらかの処理を行う
>>> f.close()

ファイル読み込みのTips

ファイルからテキストを読み込む

ファイルからテキストを読み込む場合、
read()メソッドを利用することで可能です。
read(10)のように引数に値を渡すことで文字数を指定することもできます。

使用例

>>> f = open('hoge.txt', encoding='utf-8')
>>> print(f.read())
ほげほげほげほげほげほげほげ
>>> f.close()

ファイルから1行ごとに読み込む

openの戻り値はイテレータでもあるので、
次のようにファイルから1行ずつ読み取ることが可能です。

使用例1

>>> f = open("hoge.txt", encoding="utf-8")
>>> for line in f:
...     print(line)
...
ほげ１

ほげ２

ほげ３

ほげ４
f.close()

使用例2

readline()メソッドを利用することでも可能です。

>>> f = open('hoge.txt', encoding='utf-8')
>>> for line in f.readlines():
...     print(line)
...
ほげ１

ほげ２

ほげ３

ほげ４
>>> f.close()

ファイル書き込みのTips

テキストを書き込む

ファイルにテキストを書き込む場合、
write()メソッドを利用することで可能です。

“w”モードでファイルを開いた場合、
ファイルに書き込まれているデータは消えます。
また、ファイルが無い場合、新たに作成されます。

使用例

>>> f = open('hoge.txt', 'w', encoding='utf-8')
>>> f.write('ほげほげほげ')
6
>>> f.close()

printでファイルに書き込む

また、printメソッドを利用して書き込む方法もあります。

>>> f = open('hoge.txt', 'w', encoding='utf-8')
>>> print('hoge',file=f)
>>> f.close()

バイナリファイルを書き込む(動画や画像など…)

write()メソッドで動画や画像などのバイナリデータを書き込むこともできます。
その場合は、バイナリモードでファイルを開く必要があります。

>>> f = open('hoge.jpg', 'wb')
>>> f.write(img)
>>> f.close()

ファイルが存在しない場合は書き込む

存在するファイルをwモードでファイルを開いた場合、
内容が消えてしまうため危険です。

意図しないデータの消去を避けるために
xモードがPythonでは用意されています。

これは、ファイルが存在する場合、
例外をなげるようになっているため安全です。

>>> f = open('hoge.txt', 'x', encoding='utf-8')//ファイルが存在する
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
FileExistsError: [Errno 17] File exists: 'hoge.txt'
>>> f = open('fuga.txt', 'x', encoding='utf-8')//ファイルが存在しない
>>> f.write("fugafuga")
8
>>> f.close()

ファイルパスのTips

ファイルパスはos.pathのメソッドを利用する方法と、
pathlibインスタンスを利用する方法があります。

どちらを使うかは基本的には好みの問題ですが、
pathlibのほうが人気のある印象です。
連続してパス操作やファイル操作をする場合はとくに便利です。

ファイル名を取得

import os
os.path.basename(path)

pathlibの使用例

>>> import pathlib
>>> p = pathlib.Path(r"C:\Users\hoge\Desktop\hoge.txt")
>>> p.name
'hoge.txt'

ディレクトリ名を取得

import os
os.path.dirname(path)

pathlibの使用例

>>> import pathlib
>>> p = pathlib.Path(r"C:\Users\hoge\Desktop\hoge.txt")
>>> p.parent
'hoge.txt'

ディレクトリ内のファイル一覧を取得 (ファイル名)

import os
dir_name = "hoge/"
file_pathes = os.listdir(dir_name)

パターンマッチで取得する

import glob
dir_name = "hoge/"
file_pathes = glob.glob(dir_name + "/*")

glob.globのほうがos.listdirに比べて汎用性が高いのでおススメです。

ディレクトリ内のファイル一覧を取得 (絶対パス)

import glob
dir_name = os.path.abspath("hoge/")
file_pathes = glob.glob(dir_name + "*")

ファイルをパターンマッチで取得

glob.globを利用するとパターンにマッチするファイルが取得できます。
次のコードはhoge配下のcsvのファイル一覧を取得しています。

import glob
file_pathes = glob.glob("hoge/*.csv")

パスを作成

import os
os.path.join("hoge", "fuga", "hoge.txt")

~をホームディレクトリに展開

import os
os.path.expanduser("~/Desktop")

pathlibの使用例

>>> import pathlib
>>> p = pathlib.Path(r"~/Desktop\hoge.txt")
>>> str(p.expanduser())
'C:\\Users\\hoge\\Desktop\\hoge.txt'

拡張子を分割

import os
os.path.splitext(path)

絶対パスを取得

import os
os.path.abspath(path)

使用例

>>> import os
>>> path = r"C:\Users\hoge\Desktop\hoge.txt"//rつけると\のエスケープが不必要
>>> os.path.basename(path)
'hoge.txt'
>>> os.path.dirname(path)
'C:\\Users\\hoge\\Desktop'
>>> os.path.join(r"C:\Users\hoge","Desktop","hoge.txt")
'C:\\Users\\hoge\\Desktop\\hoge.txt'
>>> os.path.expanduser(r"~\Desktop\hoge.txt")
'C:\\Users\\hoge\\Desktop\\hoge.txt'
>>> os.path.splitext(path)
('C:\\Users\\hoge\\Desktop\\hoge', '.txt')

ファイル操作のTips

ファイル、ディレクトリの存在を確認

import os
os.path.exists(path)

使用例

import os
>>> os.path.exists('hoge.txt')
True
>>> os.path.exists('none.txt')
False

pathlibの使用例

>>> import pathlib
>>> p = pathlib.Path(r"hoge.txt")
>>> p.exists()
True
>>> p = pathlib.Path(r"none.txt")
>>> p.exists()
False

ディレクトリ、ファイル一覧を取得

os.listdir(path)

使用例

>>> import os
>>> os.listdir("hoge")
['fuga.txt', 'hoge.txt', 'hogedir']

パターンにマッチするディレクトリ、ファイル一覧を取得

glob.glob(pattern)

使用例

>>> import glob
>>> glob.glob('hoge/*.txt')
['hoge\\fuga.txt', 'hoge\\hoge.txt']

ファイル、ディレクトリの種類を確認

ファイルかを確認

os.path.isfile(path)

ディレクトリかを確認

os.path.isdir(path)

シンボリックリンクかを確認

os.path.islink(path)

シンボリックリンクの本来のパスを確認

os.path.isrealpath(path)

使用例

>>> import os
>>> os.path.isfile('hoge.txt')
True
>>> os.path.isdir('hoge.txt')
False
>>> os.path.islink('/usr/local/bin/python3')
True
>>> os.path.realpath('/usr/local/bin/python3')
'/usr/local/bin/python3.3'

ディレクトリを作成

os.mkdir()

使用例

 import os
>>> os.mkdir('hoge1')
>>> os.mkdir('hoge1')
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
FileExistsError: [Errno 17] File exists: 'dir1'

ファイル、空のディレクトリをコピー

shutil.copy(src,dest)

使用例

>>> import shutil
>>> shutil.copy("hoge.txt", "hoge1.txt")

ディレクトリを中身ごとコピー

>>> import shutil
>>> shutil.copytree("hoge", "hoge1")
'hoge1'

ファイルの削除

os.remove(path)

使用例

 import os
>>> os.remove('hoge.txt')
>>> path.exists('hoge.txt')
False

空のディレクトリを削除

os.rmdir(path)

使用例

 import os
>>> os.rmdir('hoge')
>>>
>>> os.rmdir('hoge')
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'dir1'

ディレクトリを中身ごと削除

shutil.rmtree(path)

使用例

>>> import shutil
>>> shutil.rmtree("hoge1")

ファイル、ディレクトリの移動

shutil.move(src,dest)

使用例

>>> import shutil
>>> shutil.move("hoge","fuga")