[python] 파이썬 파일읽기, 파일쓰기 (open , close, write, read, tell, seek)

안녕하세요. BlockDMask 입니다.
오늘은 파이썬에서 파일을 생성하고 읽고 쓰는 파일 입출력을 한번 다뤄볼까 합니다.
여기서 다룰 파일 관련 함수는 open, close, write, writeline, writelines, read, readline, readlines, seek, tell 함수 입니다.

<목차>
1. 파일 생성 open, close 함수
2. 파일 쓰기 write, writeline, writelines 함수
3. 파일 읽기 read, readline, readlines, seek, tell 함수

1. 파이썬 파일 생성 open, close 함수

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파이썬에서 파일을 생성할때에 사용하는 함수는 open() 함수 입니다.
open 함수는 파이썬 기본 내장함수 입니다.
이 함수이름은 open이지만 옵션에 따라서 파일을 생성 하고 열기 인 경우, 읽기만을 위한 열기, 쓰기위한 열기 등 여러 옵션들이 있습니다.

1-1) open() 함수 기본 모양

def open(file, mode='r', buffering=None, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True): 

정의를 보면 이렇게 복잡하게 되어있지만 우리는 앞에 두가지만 알아보려 합니다. 마지 open 함수의 모양이 원래 아래와 같다고 생각해도 무방합니다. 뒤에있는 인자들은 저희같은 초보는 아직 몰라도 될것 같습니다.
def open(file, mode='r'):

open 함수는 파일을 열고 해당 파일에 대한 스트림을 반환합니다.
파일 열기를 실패했을때는 Error를 발생시킵니다.

인자를 보면

첫번째 인자 file
- 파일 경로를 집어 넣습니다.

두번째 인자 mode
- 파일이 열리는 옵션, 모드 입니다. 이 모드에 따라 읽기 용인지 파일을 생성하고 쓸것인지 등이 정해집니다.
- 'r' : 기본값으로 정해져 있으며 파일을 읽기 위한 옵션 입니다.
- 'w' : 쓰기모드이며 파일에 내용을 쓸 때 사용하는 옵션 입니다. 만약 이미 파일이 존재하면 커서를 맨 앞으로 돌리면서 뒤에 내용을 다 잘라내기 때문에 내용이 사라질 수 있습니다. 파일이 존재하지 않는다면 새롭게 파일을 생성합니다.
- 'a' : 쓰기모드이며 파일에 내용을 쓸 때 사용하는 옵션입니다. w 옵션과는 달리 이미 파일이 존재하면 그 파일의 끝에 커서가 존재하고, 그 뒤에 이어쓰기가 가능합니다.
즉, 파일 내용을 잘라내지 않고 이어서 쓸 수 있습니다.
- 'x' : 파일이 없으면 파일을 생성하고 쓰기모드로 열립니다. 만약 파일이 있으면 에러를 발생시킵니다.

- 'b' : 바이너리 모드 입니다.
- 't' : 텍스트 모드 입니다. (기본값)

두번째 인자는 'r', 'w', 'a', 'x' 와 같이 't'나 'b'를 따로 쓰지 않으면 기본적으로 텍스트 모드인 't'로 열리게 됩니다. 즉, 읽기위해 'r'을 넣는다는것은 'rt'를 넣는것과 동일한 뜻 입니다.
만약 파일을 읽기모드인데 바이너리 모드로 열고싶다면 'rb' 이런식으로 집어 넣으면 됩니다.
따로 표기 하지않으면 기본적으로 텍스트 모드인 't'로 열립니다.

오픈한 파일을 닫으려면 파일 닫기 함수인 close()함수를 이용해야합니다.

1-2) open() 함수 예제

# 파일 열기
f = open('C:/Test/t1.txt', 'w')
 
# 파일에 텍스트 쓰기
f.write('blockdmask blog')
f.write('\npython open func')
 
# 파일 닫기
f.close()
 

open('경로/파일이름', '모드') 함수를 이용해서 'w'모드로 열게되면 파일이 존재하지 않기 때문에 해당 경로에 't1.txt'라는 파일이 생성된 후에 변수 f에 파일 스트림이 들어오게 됩니다.

해당 파일 스트림을 이용해서 우리는 파일에 내용을 쓰고, 읽고 할 수 있습니다.
예제에서는 write(' ') 함수를 통해서 파일에 문자열을 집어 넣어주었습니다.
파일을 뜯고 씹고 맛본 다음에는 파일을 얌전히 닫아줍니다. 이때 사용하는 함수는 close() 함수 입니다.

결과를 보면 t1.txt라는 파일이 생성되고 그 안에 문자열이 잘 들어가있는걸 볼 수 있습니다.

**주의
파일 객체는 반드시 열었으면(open) 닫아야(close)합니다.
오픈한 파일을 닫지 않는다면 데이터가 날라갈 수 있습니다. 

2. 파이썬 파일 쓰기 write, writelines 함수

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파일을 열었으면 파일 스트림을 이용해서 파일에 텍스트를 쓸 수 있습니다.
그 때 사용하는 함수가 write 함수, writelines 함수 입니다.

2-1) 파이썬 write 함수

IO.write("문자열")

write 함수는 매개변수로 파일에 넣을 문자열을 받습니다.

# 파일 w 모드로 열기 (파일 새로 만듦)
f = open('C:/Test/t2.txt', 'w')
 
# write 함수를 이용해서 파일에 텍스트 쓰기
f.write('write write write\n')
f.write('파이썬 파일 입출력 포스팅\n')
 
# 파일 닫기
f.close()
 

f = open('파일경로/파일이름', 'w')
- 해당 코드를 실행하면 t2.txt 파일이 생성됩니다. w모드로 열었기 때문에 파일이 있으면 덮어씌워지고 내용은 싹 지워집니다. 파일이 없으면 파일이 생성됩니다.

f.write('')
- 파일을 열고 파일스트림을 이용해서 write 함수를 호출 했습니다.
내용을 보시면 개행문자(\n)을 직접 입력해준걸 볼 수 있습니다. 이렇게 개행이나 탭 등은 우리가 직접 입력을 해주어야합니다.

f.close()
- 파일을 열었으면 꼭 닫아야죠

결과를 보면 파일에 우리가 입력한 내용이 잘 들어가있는걸 볼 수 있습니다.

2-2) 파이썬 writelines 함수

IO.writelines(List["문자열1", "문자열2", ... ])

write 함수는 매개변수로 파일에 넣을 문자열 리스트를 받습니다.

아까 생성했던 t2.txt에 이어서 파일에 문자열을 집어 넣어보겠습니다. 이미 있는 파일이고 해당 파일에 이어서 써야하니 'a'모드로 열어야겠죠?

# 파일 a 모드로 열기 (이미 있는 파일에 이어서 쓰기)
f = open('C:/Test/t2.txt', 'a')
 
# writelines 함수를 이용해서 파일에 문자열들 쓰기
f.writelines(['a', 'b', '123', '456', 'abcdefg', '\n'])
 
# writelines 함수에 join 을 이용해서 문자열들에 자동 개행 넣기
f.writelines('\n'.join(['BlockDMask', 'python', 'blog']))
 
# 파일 닫기
f.close()
 

f = open('파일경로/파일이름', 'a')
- 'a' 모드로 파일을 열었기 때문에 파일이 있으면 해당 파일의 맨 끝으로 가서 이어서 쓸 수 있습니다. 파일이 없으면 파일이 생성됩니다.

f.writelines(list[문자열1, 문자열2, ...]) 
- 파일을 열고 파일스트림을 이용해서 writelines 함수를 호출 했습니다.
내용을 보시면 이번에도 문자열 리스트의 맨 끝에 개행문자(\n)을 직접 입력해준걸 볼 수 있습니다.
그럼 우리는 join 함수를 이용해서 개행을 문자열 리스트 사이사이에 넣어주는 걸 응용할 수 있습니다. '\n'.join([ 문자열 리스트 ]) 이런식으로 하면 위 결과창과 같이 사이사이 개행이 잘 들어가 있는걸 볼 수 있습니다.

f.close() 
- 파일을 열었으면 꼭꼭 닫아야죠22

3. 파이썬 파일 읽기 read, readline, readlines, seek, tell 함수

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파일을 읽는 함수 read, readline, readlines 세가지와 파일 위치 관련함수 seek, tell 함수 이렇게 한번 알아보겠습니다.

3-1) read, readline, readlines함수 설명

IO.read(n)

read(n) 함수는 파일 스트림으로 부터 해당 위치의 문자 n개를 읽어오는 함수 입니다. n바이트를 읽어오는 것 입니다. read() 이렇게 아무것도 넣지 않으면 모든 문자를 읽어오게 됩니다.
반환 : 문자N개를 반환합니다.

IO.readline()

readline() 함수는 함수 이름에서 알 수 있듯이 파일 스트림으로 부터 해당 위치에서부터 한 줄, 한 라인의 문자열을 읽어옵니다. 즉 '\n' 개행이 있을때 까지 문자열을 읽어옵니다.
반환 : 문자열을 반환합니다.

IO.readlines()

readlines() 함수는 해당 위치에서부터 파일의 모든 문자열을 읽어옵니다. (개행 포함)
반환 : List[문자열]을 반환합니다. 리스트로 반환됩니다.

3-2) seek, tell 함수 설명

우리가 워드나 메모장 하다못해 어딘가에 글을 쓸때 항상 세로줄로 | 깜빡깜빡 하는 커서가 있을것 입니다. 이것은 현재 글을 쓸 위치를 알려주는것인데, 이것을 기준으로 글이 써지게 됩니다.

파이썬에서 파일을 다룰때에도 이러한 커서의 위치에 따라서 그 위치에 문자를 쓰고, 그 위치에서 문자를 읽어오게 됩니다. seek, tell 함수는 이 커서의 위치를 이동하고, 커서의 현재 위치를 가지고 오는 함수 입니다.

IO.seek(위치)

seek 함수는 해당 위치로 파일의 커서를 옮깁니다. 파일의 맨 처음 위치는 0 입니다.

IO.tell()

tell 함수는 현재 커서의 위치를 반환하는 함수입니다.

3-3) 파일 읽기 함수 예제

우선 txt파일을 준비해줍니다. 파일 쓰기 예제에서 사용했던 t2.txt을 읽어오겠습니다.
현재 t2.txt 파일은 이러한 상태입니다.

# 파일 r 모드로 열기
f = open('C:/Test/t2.txt', 'r')
 
# read() 함수 이용해서 하나씩 읽어오기
print('\n1. read()')
print(f'위치 : {f.tell()}')
 
s1 = f.read(1)
print(s1)
 
# readline() 함수 이용해서 한 라인씩 읽어오기
print('\n2. readline()')
print(f'위치 : {f.tell()}')
 
s2 = f.readline()
print(s2)
 
# readlines() 함수 이용해서 모두 읽어오기
print('\n3. readlines()')
print(f'위치 : {f.tell()}')
 
s3 = f.readlines()
print(s3)
 
# 맨 처음 위치로 가서 한줄 읽기
print('\n4. seek(0), readline()')
 
f.seek(0)
print(f'위치 : {f.tell()}')
 
s4 = f.readline()
print(s4)
 
 
# 파일 닫기
f.close()
 

1. read()를 보면 파일 커서(=파일포인터)의 위치가 0에서 read()를 한번 호출하니 파일로 부터 "w"를 읽어와서 반환 하는 것을 볼 수있습니다.

2. readline()을 보면 앞서 사용했던 read() 함수에 의해서 파일 커서의 위치가 1로 변경된걸 알 수 있습니다. 그 상태에서 readline() 함수를 이용하니
"write write write" 문자열에서 1개 이동한 위치에서 읽어오기 때문에 "rite write write" 를 읽어온걸 알 수 있습니다.

3. realines() 를 보면 앞서 사용했던 realine 때문에 파일 커서의 위치가 바뀐걸 볼 수 있습니다. 그 상태에서 파일의 끝까지 문자들을 읽어오고, 개행까지 포함해서 리스트로 변경해주는걸 볼 수 있습니다.

4. seek(0) 함수를 이용해서 파일 커서의 위치를 맨 앞으로 옮기고 readline() 함수를 이용해서 한 라인의 문자열을 읽어 들였습니다. "write write write" 문자열을 읽어온것을 확인 할 수 있습니다.

이상으로 파이썬에서 파일을 생성하고, 파일 내용을 읽고 쓰는 함수들에 대해서 알아보았습니다. 감사합니다.