Κεφάλαιο 6 Θεωρία - Διαχείριση Αρχείων

Εισαγωγή στη Δημιουργία, Άνοιγμα και Κλείσιμο Αρχείων

• Η δημιουργία, ανάγνωση και εγγραφή σε αρχεία είναι θεμελιώδεις εργασίες στον προγραμματισμό.
• Τα περισσότερα προγράμματα που έχουμε δει αποτελούνται από προσωρινές διεργασίες οι οποίες τρέχουν για λίγο καιρό, παράγοντας μια έξοδο, και τα δεδομένα τους χάνονται.
• Τα δεδομένα μπορούν να αποθηκευτούν σε ένα αρχείο του υπολογιστή, στο οποίο βρίσκονται αποθηκευμένα, και να γράψουμε ένα αποτέλεσμα στο ίδιο ή εναλλακτικά σε άλλο αρχείο.
• Η διαδικασία ανάγνωσης και εγγραφής ονομάζεται Είσοδος/Έξοδος Αρχείου και υλοποιείται μέσω ενσωματωμένων συναρτήσεων στην Python.
• Οι δύο τύποι αρχείων που χρησιμοποιούνται πιο συχνά είναι αυτά που περιέχουν το πρόγραμμα για εκτέλεση και τα αρχεία δεδομένων, τα οποία το πρόγραμμα διαβάζει και ενημερώνει.
• Τα αρχεία δεδομένων είναι συνήθως αρχεία κειμένου που περιέχουν μια ακολουθία χαρακτήρων και είναι αποθηκευμένα σε μέσα μόνιμης αποθήκευσης.
• Για να χρησιμοποιήσουμε ένα αρχείο, πρέπει να το ανοίξουμε με τη συνάρτηση open() και να το κλείσουμε με τη συνάρτηση close().
• Η συνάρτηση open() επιστρέφει ένα αντικείμενο αρχείου για εκτέλεση λειτουργιών.

Η συνάρτηση open()

• Είναι ενσωματωμένη στην Python και έχει τη μορφή: open("όνομα_αρχείου", "τρόπος προσπέλασης").
• Δέχεται δύο ορίσματα: το όνομα του αρχείου και τον τρόπο προσπέλασης.
• Αν το όρισμα για τον τρόπο προσπέλασης δεν χρησιμοποιηθεί, τότε θεωρείται εξ ορισμού (προεπιλογή) ότι είναι το “r”

Τρόποι προσπέλασης

• "r": Ανάγνωση
• "w": Εγγραφή (διαγράφει τα προηγούμενα περιεχόμενα)
• "a": Προσθήκη (διατηρεί τα προηγούμενα περιεχόμενα)
• "r+": Άνοιγμα αρχείου για ανάγνωση και εγγραφή

Δημιουργία Αρχείου Δεδομένων

• Μπορεί να γίνει με έναν editor (π.χ. notepad) ή με τη συνάρτηση open() με όρισμα "w"
• Αν το αρχείο δεν υπάρχει, δημιουργείται, ενώ αν υπάρχει, τα περιεχόμενά του χάνονται.
• Εναλλακτικά, με το όρισμα "a", το αρχείο δημιουργείται αν δεν υπάρχει, ενώ αν υπάρχει, ανοίγει σε κατάσταση προσθήκης δεδομένων στο τέλος του.

Επεξεργασία Αρχείων στην Python

• Γίνεται με τις μεθόδους read() ή readline() για ανάγνωση και write() για εγγραφή, ανάλογα με τον τρόπο προσπέλασης που καθορίστηκε στην open().

Κλείσιμο Αρχείου

• Απαραίτητη είναι η συνάρτηση close() για να αποθηκευτούν τα δεδομένα και να τερματιστούν οι διεργασίες του αρχείου.
• Παρόμοια με την επιλογή File→Save στον επεξεργαστή.

Έλεγχος Κλεισίματος Αρχείου

• Ελέγχεται με την ιδιότητα closed, που επιστρέφει True ή False.

Ανάγνωση και Εγγραφή σε Αρχείο

• Για τα παραδείγματα, χρησιμοποιείται ένα αρχείο με το εξής περιεχόμενο:
  • This is line 1
  • This is line 2
  • This is line 3

Εγγραφή σε Αρχείο

• Για εγγραφή, το αρχείο ανοίγει με "w" (διαγραφή περιεχομένων) ή "a" (διατήρηση περιεχομένων).
• Η μέθοδος write() εισάγει μια συμβολοσειρά στο αρχείο.
• Για αλλαγή γραμμής σε αρχείο κειμένου, χρησιμοποιείται ο χαρακτήρας \n.
• Η μέθοδος write() δέχεται μόνο συμβολοσειρές, οπότε αριθμοί μετατρέπονται με τη συνάρτηση str().

Ανάγνωση Περιεχομένων Αρχείου

• Οι μέθοδοι read() και readline() διαβάζουν περιεχόμενα.
• Σύνταξη: fileObject_despriptor.read([count]);
• Η read() διαβάζει έναν αριθμό χαρακτήρων από την αρχή, καθοριζόμενο από την παράμετρο count. Αν η παράμετρος λείπει, διαβάζει μέχρι το τέλος του αρχείου.
• Η readline() διαβάζει μια γραμμή, δηλαδή διαδοχικούς χαρακτήρες μέχρι τον χαρακτήρα νέας γραμμής.

Λειτουργίες ανάγνωσης και εγγραφής σε ένα αρχείο:

• Σαν παράδειγμα σε ένα ανοιχτό αρχείο workfile
  • fin.write("0123456789abcdef") εγγράφει την συμβολοσειρά "0123456789abcdef"
  • fin.seek(5) μετακινεί το δείκτη στο 6ο byte
  • fin.read(1) διαβάζει τον συγκεκριμένο χαρακτηρα
  • fin.seek(-3, 2) μετακινεί το δείκτη κατα 3 byte πριν το τέλος
  • fin.read(1) διαβάζει τον συγκεκριμένο χαρακτηρα

Εντοπισμός Θέσης στο Αρχείο

• Η μέθοδος fin.tell() επιστρέφει την τρέχουσα θέση στο αρχείο σε bytes από την αρχή.
• Για αλλαγή θέσης, χρησιμοποιείται η fin.seek(offset[, from_what]).
• Η θέση υπολογίζεται προσθέτοντας το offset (bytes) σε ένα σημείο αναφοράς, επιλεγμένο από το from_what:
  • 0: μέτρηση από την αρχή,
  • 1: χρήση τρέχουσας θέσης,
  • 2: χρήση τέλους του αρχείου.

Μάθετε πώς να δημιουργείτε, να ανοίγετε και να κλείνετε αρχεία στην Python. Αυτή είναι μια θεμελιώδης εργασία για κάθε προγραμματιστή. Τα αρχεία δεδομένων είναι συνήθως αρχεία κειμένου που περιέχουν μια ακολουθία χαρακτήρων και είναι αποθηκευμένα σε μέσα μόνιμης αποθήκευσης.