File

컴퓨터를 통한 문제 해결을 위해서 우리는 정수, 실수, 문자열 등을 프로그램 실행중에 만들어서 사용하였다. 하지만 실제 큰 프로그램들은 수시간 수년동안 쌓여진 데이터를 취급하는 목적으로 사용하며, 이 경우 컴퓨터의 전원이 꺼져도 유지되는 디스크의 화일 사용은 필수적이다.

파일 열기, 닫기

Python과 같은 프로그래밍 언어에서는 화일을 열고 닫는 문법을 제공하는데, 연 화일은 반드시 닫아야 한다. 열기만 하고 닫지 않은 화일은 프로그램의 동작시에 작업한 내용이 제대로 반영이 안되거나, 최악의 경우는 화일에 오류가 생겨서 사용이 불가할 수도 있다. Python에서 화일을 여는 문법은 open() 함수이다. 반대로 닫는 문법은 close() 함수이다.

file = open('filename.csv', 'r')
file.close()

두번째 파라미터는, 파일을 여는 용도를 의미한다. 'r'은 read-only를 의미하여, 읽기만 하고 수정은 불가능하게 하겠다는 의미이다. 자세한 사용법은, Input and Output 여기에 가보자.

파일 통째로 읽기

file = open('filename.csv', 'r')
contents = file.read()
file.close()

read() 함수를 사용하면 연 파일에 대한 모든 내용을 받아올 수 있다.

with 문으로 파일 열기, 닫기

close() 를 까먹는 경우가 있기 때문에 with문을 사용해서 파일을 열고 닫을 수 있다.

with open('filename.csv', 'r') as file:
    contents = file.read()

ID,Python,C++,Javascript,Go
20190001,A,A,A,A
20190002,A,B,A,C
20190003,C,B,C,A

파일 한 줄씩 읽기

화일 안의 데이터를 의미있게 사용하려면, 화일의 내용을 한줄씩 읽어서 프로그래밍을 하기 용이한 형태도 바꾸는 것이 일반적이다.filename.csv도 자세히 살펴보면, 2차원 테이블 형태로, 한줄을 여러 5개의 아이템이 있는 리스트 모양으로 볼 수 있다.따라서 Python 안에서 아이템을 5개 갖는 리스트들의 집합(List in Lists)으로 보면 의미있게 처리가 가능하다.

with 문 이용

fileMatrix = []
 
with open('filename.csv', 'r') as file:
    for lineContent in file: # Point.1
        fileMatrix.append(lineContent.strip('\n').split(',')) # Point.2
 
print(fileMatrix)

[['ID', 'Python', 'C++', 'Javascript', 'Go'], ['20190001', 'A', 'A', 'A', 'A'], ['20190002', 'A', 'B', 'A', 'C'], ['20190003', 'C', 'B', 'C', 'A']]

Point.1로 명시한 부분은 앞서 for 반복문에서 사용한 문법와 유사한 의미를 갖는데, file에서 한줄씩 읽어서 lineContent 문자열에 넣는다는 의미이다. 기본적으로 이 문법을 사용하면, \n 을 기준으로 한줄 씩 가져온다. Point.2 를 보면,

lineContent.strip('\n')은 화일에서 읽은 한줄에서 '\n'를 제거하겠다는 의미이다. 이는 텍스트 파일에서 줄이 바뀌는 부분에서 줄 바꿈 특수 기호인 '\n'이 삽입되는데, 이는 데이터의 원래 의미와 상관 없으니 제거한다는 의미이다.

.split(',')은 '\n'이 제거된 줄에서, 다시 , 기호를 기준으로 나눈뒤 리스트에 넣어 반환하라는 코드이다. 이렇게 함으로써 화일의 20190001,A,A,A,A는 결국 다섯개의 아이템을 갖는 리스트로 변합니다.

이렇게 만들어진 리스트를 다시 fileMatrix 리스트의 요소로 하나씩 넣는다.

Default open(), close() 이용

위의 코드를 open, close를 이용하면 다음과 같다.

fileMatrix = []
 
file = open('filename.csv', 'r')
 
lineContent = file.readline()
 
while lineContent != '':
    fileMatrix.append(lineContent.strip('\n').split(','))
    lineContent = file.readline()
 
print(fileMatrix)
file.close()

[['ID', 'Python', 'C++', 'Javascript', 'Go'], ['20190001', 'A', 'A', 'A', 'A'], ['20190002', 'A', 'B', 'A', 'C'], ['20190003', 'C', 'B', 'C', 'A']]

여기서 알 수 있는 점은,

1. 아무것도 없는 줄을 가져오면 빈 string 이다.
2. 이 값을 기준으로 제어해야 한다.
3. 또 readline() 함수를 호출하면 그 다음줄을 읽어 온다.

기존 파일에 추가하기

기존 파일에 추가하기 위해서는 open 할 때, 두번째 입력 파라미터에 a 를 줘야한다. append 의 약자이다.

이 때, 파일을 쓰는 것이니 w 를 쓰면 큰일 난다. 컴퓨터는 단순하기 때문에 파일 이름에 해당 하는 파일을 그냥 써버린다 이 얘기가 뭐냐면 덮어쓴다 는 이야기이다. 어떠한 경고도 없이 덮어써 버린다. 따라서 우리는 주의할 필요가 있다.

with open('filename.csv', 'r') as file:
    contents = file.read()
print("[Before append]")
print(contents)
 
with open('filename.csv', 'a') as file: # Point.1
    file.write("20190004,B,B,B,B\n") # Point.2
 
with open('filename.csv', 'r') as file:
    contents = file.read()
print("[After append]")
print(contents)

[Before append]
ID,Python,C++,Javascript,Go
20190001,A,A,A,A
20190002,A,B,A,C
20190003,C,B,C,A

[After append]
ID,Python,C++,Javascript,Go
20190001,A,A,A,A
20190002,A,B,A,C
20190003,C,B,C,A
20190004,B,B,B,B

파일 쓰기

위의 예에서 본 파일은 사실 잘 보게 되면, 학번, 그리고 언어에 대한 성적을 의미하고 있다. 여기서 우리가 HTML, CSS 에 대한 추가적인 성적역시 나타내고 싶다. 아직 시험을 치르지 않았으므로 공란으로 두고 싶다면, 우리는 지금까지 배운 것으로 해결 할 수 없다. 왜냐면 우리는 추가하는 방법에 있어 마지막에 추가하는 것만 배웠기 때문이다. 따라서 우리는 기존 파일을 읽어와 추가적인 작업을 하고, 다시 이녀석을 파일에 넣어줄 필요가 있다. 이 때 필요한 것이 파일 쓰기 이다.

import csv
# 위의 예에서 파일을 string으로 부터 list로 만들어 다룰 수 있게 했다.
# 그런데 파일을 내가 쓰려면, 다시 list로 부터 string으로 만든뒤 넣어줘야 한다.
# 그 작업이 너무 귀찮다.. 그래서 이 라이브러리를 import하고 함수를 가져다 쓰자.
 
fileMatrix = []
# 파일을 리스트로 정리해줄 큰 녀석을 만들자.
 
with open('filename', 'r') as fileRead:
    for lineContent in fileRead:
        fileMatrix.append(lineContent.strip('\n').split(','))
# fileMatrix에 내가 원하는 파일을 리스트 형태로 정리해 두자.
# 이렇게 csv 라이브러리를 사용해서 나타낼 수 도 있다.
#with open('Step_13_SampleFile_score.csv', 'r') as fileRead:
#    fileReader = csv.reader(fileRead)
#    for line in fileReader:
#        fileMatrix.append(line)
 
print("[Before]")
print(fileMatrix)
 
 
fileMatrix[0].extend(["HTML5", "CSS3"])
# Array 원소자체를 추가한다.
# Array상태로 추가하는 것이 아님
 
lenFileMatrix = len(fileMatrix)
# fileMatrix Array의 크기를 가져온다.
 
for i in range(lenFileMatrix - 1):
    i = i + 1
    fileMatrix[i].extend(["_", "_"])
# 아직 성적이 입력이 안되어 있으므로, 다 초기화 해준다.
 
print("[After]")
print(fileMatrix)
 
with open('Step_13_SampleFile_newScore.csv', 'w') as fileWrite:
    myWriter = csv.writer(fileWrite)
    for i in range(lenFileMatrix):
        myWriter.writerow(fileMatrix[i])
    # 여기서 csv 라이브러리를 가져온 이유가 나온다.
    # 먼저, 내가 쓸 파일을 'w' 로 연다.
    # 그리고 그 객체를 csv.writer 라는 객체의 input으로 주고,
    # 해당 객체를 mywriter라는 이름으로 받는다.
    # 이제 내가 만들었던, fileMatrix array의 요소요소들을 써줘야 한다.
    # for 문을 돌면서, 아까 만들었던 myWriter 객체의 writerow 객체의 input으로
    # 배열을 넣어준다.

['ID', 'Python', 'C++', 'Javascript', 'Go']
['20190001', 'A', 'A', 'A', 'A']
['20190002', 'A', 'B', 'A', 'C']
['20190003', 'C', 'B', 'C', 'A']
['20190004', 'B', 'B', 'B', 'B']
[Before]
[['ID', 'Python', 'C++', 'Javascript', 'Go'], ['20190001', 'A', 'A', 'A', 'A'], ['20190002', 'A', 'B', 'A', 'C'], ['20190003', 'C', 'B', 'C', 'A'], ['20190004', 'B', 'B', 'B', 'B']]
[After]
[['ID', 'Python', 'C++', 'Javascript', 'Go', 'HTML5', 'CSS3'], ['20190001', 'A', 'A', 'A', 'A', '_', '_'], ['20190002', 'A', 'B', 'A', 'C', '_', '_'], ['20190003', 'C', 'B', 'C', 'A', '_', '_'], ['20190004', 'B', 'B', 'B', 'B',  '_', '_']]

주석 없는 소스코드

import csv
 
fileMatrix = []
 
with open('SampleFile.csv', 'r') as myfile:
    read_file = csv.reader(myfile)
    for line in read_file:
        fileMatrix.append(line)
 
print("[Before]")
print(fileMatrix)
 
lenfileMatrix = len(fileMatrix)
 
for i in (1, lenfileMatrix-1):
    fileMatrix[i].extend(["_", "_"])
 
print("[After]")
print(fileMatrix)
 
with open('SampleFile_new.csv', 'w') as newfile:
    write_file = csv.writer(newfile)
    for i in range(lenfileMatrix):
        write_file.writerow(fileMatrix[i])