점프 투 파이썬 정리(파일 읽고 쓰기).md

점프 투 파이썬 정리(파일 읽고 쓰기)

• 우리는 이제까지 값을 "입력"받을 때는 사용자가 직접 입력하는 방식을 사용했고 "출력"할 때는 모니터 화면에 결괏값을 출력하는 방식으로 프로그래밍해 왔다. 하지만 입출력 방법이 꼭 이것만 있는 것은 아니다. 이번에는 파일을 통한 입출력 방법에 대해 알아보자.
• 여기에서는 파일을 새로 만든 다음 프로그램이 만든 결괏값을 새 파일에 적어볼 것이다. 또 파일에 적은 내용을 읽고, 새로운 내용을 추가하는 방법도 알아볼 것이다.

파일 생성하기

f = open("새파일.txt", 'w')
# 파일 객체 = open(파일 이름, 파일 열기 모드)
f.close()

• 위와 같은 코드를 작성해서 저장한 후 실행해 보자. 프로그램을 실행한 디렉터리에 새로운 파일이 하나 생성된 것을 확인할 수 있다.
• 파일을 생성하기 위해 우리는 파이썬 내장 함수 open을 사용했다. open 함수는 다음과 같이 "파일 이름"과 "파일 열기 모드"를 입력값으로 받고 결괏값으로 파일 객체를 돌려준다.
  • 파일 열기 모드에는 다음과 같은 것이 있다.

• 파일을 쓰기 모드로 열면 해당 파일이 이미 존재할 경우 원래 있던 내용이 모두 사라지고, 해당 파일이 존재하지 않으면 새로운 파일이 생성된다. 위 예에서는 디렉터리에 파일이 없는 상태에서 새파일.txt를 쓰기 모드인 'w'로 열었기 때문에 새파일.txt라는 이름의 새로운 파일이 현재 디렉터리에 생성되는 것이다.

• 만약 새파일.txt 파일을 C:/doit 디렉터리에 생성하고 싶다면 다음과 같이 작성해야 한다.

f = open("C:/doit/새파일.txt", 'w')
f.close()

• 위 예에서 f.close()는 열려 있는 파일 객체를 닫아 주는 역할을 한다.
  • 사실 이 문장은 생략해도 된다. 프로그램을 종료할 때 파이썬 프로그램이 열려 있는 파일의 객체를 자동으로 닫아주기 때문이다. 하지만 close()를 사용해서 열려 있는 파일을 직접 닫아 주는 것이 좋다. 쓰기모드로 열었던 파일을 닫지 않고 다시 사용하려고 하면 오류가 발생하기 때문이다.

파일 경로와 슬래시(/)

• 파이썬 코드에서 파일 경로를 표시할 때 "C:/doit/새파일.txt" 처럼 슬래시(/)를 사용할 수 있다.
• 만약 역슬래시()를 사용한다면 "C:\doit\새파일.txt" 처럼 역슬래시를 2개 사용하거나 r"C:\doit\새파일.txt"와 같이 문자열 앞에 r 문자(Raw String)를 덧붙여 사용해야 한다.
  • 왜냐하면 "C:\note\test.txt"처럼 파일 경로에 \n과 같은 이스케이프 문자가 있을 경우 줄바꿈 문자로 해석되어 의도했던 파일 경로와 달라지기 때문이다.

파일을 쓰기 모드로 열어 출력값 적기

f = open("새파일.txt", 'w')
# 파일 객체 = open(파일 이름, 파일 열기 모드)
for i in range(1, 11):
    data = "%d번째 줄입니다.\n" % i
    f.write(data)
f.close()

• 이렇게 파일을 열고 그 안에 for문으로 data를 작성해준다. 그리고 f.write(data)와 같이 해당 내용을 직접 파일에 입력하는 것으로 진행한다.
  • 우리가 계속 사용해 왔던 방법은 모니터 화면에 데이터를 출력하는 것이었지만, 지금은 모니터 화면 대신 파일에 결괏값을 적는 방법으로 print 대신 파일 객체 f의 write 함수를 사용했다.

프로그램의 외부에 저장된 파일을 읽는 여러 가지 방법

• 파이썬에는 외부 파일을 읽어 들여 프로그램에서 사용할 수 있는 여러 가지 방법이 있다.

readline 함수 이용하기

f = open("C:/doit/새파일.txt", 'r')
line = f.readline()
print(line)
f.close()

1번째 줄입니다.

• 위 예는 f.open("새파일.txt", 'r')로 파일을 읽기 모드로 연 후 readline()을 사용해서 파일의 첫 번째 줄을 읽어 출력하는 경우이다. 파일의 모든 내용이 아닌, 딱 첫 번째 줄을 읽는다. 그래서 print(line)를 하게 되면,

1번째 줄입니다.

• 이렇게 터미널에 출력된다.

• 만약 모든 줄을 읽어서 화면에 출력하고 싶다면 다음과 같이 작성하면 된다.

f = open("C:/doit/새파일.txt", 'r')
while True:
    line = f.readline()
    if not line: break
    print(line)
f.close()

1번째 줄입니다.

2번째 줄입니다.

3번째 줄입니다.

4번째 줄입니다.

5번째 줄입니다.

6번째 줄입니다.

7번째 줄입니다.

8번째 줄입니다.

9번째 줄입니다.

10번째 줄입니다.

• 즉 while True: 무한 루프 안에서 f.readline()을 사용해 파일을 계속해서 한 줄씩 읽어 들인다. 만약 더 이상 읽을 줄이 없으면 break를 수행한다(readline()은 더 이상 읽을 줄이 없을 경우 빈 문자열('')을 리턴한다).
  • 한 줄 씩 읽어 출력할 때 줄 끝에 \n 문자가 있으므로 빈 줄도 같이 출력된다.

readlines 함수 사용하기

• 두 번째 방법은 readlines 함수를 사용하는 방법이다.

f = open("C:/doit/새파일.txt", 'r')
lines = f.readlines()
for line in lines:
    print(line)
f.close()

1번째 줄입니다.

2번째 줄입니다.

3번째 줄입니다.

4번째 줄입니다.

5번째 줄입니다.

6번째 줄입니다.

7번째 줄입니다.

8번째 줄입니다.

9번째 줄입니다.

10번째 줄입니다.

• readlines 함수는 파일의 모든 줄을 읽어서 각각의 줄을 요소로 갖는 리스트로 돌려준다.
• 따라서 위 예에서 lines는 리스트 ["1 번째 줄입니다.\n", "2 번째 줄입니다.\n", ..., "10 번째 줄입니다.\n"]가 된다.
  • f.readlines()에서 f.readline()과는 달리 s가 하나 더 붙어 있음에 유의하자.

줄 바꿈(\n) 문자 제거하기

• 파일을 읽을 때 줄 끝의 줄 바꿈(\n) 문자를 제거하고 사용해야 할 경우가 많다. 다음처럼 strip 함수를 사용하면 줄 바꿈 문자를 제거할 수 있다.

f = open("C:/doit/새파일.txt", 'r')
lines = f.readlines()
for line in lines:
    line = line.strip()  # 줄 끝의 줄 바꿈 문자를 제거한다.
    print(line)
f.close()

1번째 줄입니다.
2번째 줄입니다.
3번째 줄입니다.
4번째 줄입니다.
5번째 줄입니다.
6번째 줄입니다.
7번째 줄입니다.
8번째 줄입니다.
9번째 줄입니다.
10번째 줄입니다.

read 함수 사용하기

f = open("C:/doit/새파일.txt", 'r')
data = f.read()
print(data)
f.close()

1번째 줄입니다.
2번째 줄입니다.
3번째 줄입니다.
4번째 줄입니다.
5번째 줄입니다.
6번째 줄입니다.
7번째 줄입니다.
8번째 줄입니다.
9번째 줄입니다.
10번째 줄입니다.

• f.read()는 파일의 내용 전체를 문자열로 돌려준다. 따라서 위 예의 data는 파일의 전체 내용이다.

파일에 새로운 내용 추가하기

• 쓰기 모드('w')로 파일을 열 때 이미 존재하는 파일을 열면 그 파일의 내용이 모두 사라지게 된다.
• 하지만 원래 있던 값을 유지하면서 단지 새로운 값만 추가해야 할 경우도 있다. 이런 경우에는 파일을 추가 모드('a')로 열면 된다. 에디터를 켜고 다음 소스 코드를 작성해 보자.

f = open("C:/doit/새파일.txt",'a')
for i in range(11, 20):
    data = "%d번째 줄입니다.\n" % i
    f.write(data)
f.close()

• 위 예는 새파일.txt 파일을 추가 모드('a')로 열고 write를 사용해서 결괏값을 기존 파일에 추가해 적는 예이다. 여기에서 추가 모드로 파일을 열었기 때문에 새파일.txt 파일이 원래 가지고 있던 내용 바로 다음부터 결괏값을 적기 시작한다.

with문과 함께 사용하기

• 지금까지 살펴본 예제를 보면 항상 다음과 같은 방식으로 파일을 열고 닫아 왔다.

f = open("foo.txt", 'w')
f.write("Life is too short, you need python")
f.close()

• 파일을 열면 위와 같이 항상 close해 주는 것이 좋다. 하지만 이렇게 파일을 열고 닫는 것을 자동으로 처리할 수 있다면 편리하지 않을까? 파이썬의 with문이 바로 이런 역할을 해준다. 다음 예는 with문을 사용해서 위 예제를 다시 작성한 모습이다.

with open("foo.txt", "w") as f:
    f.write("Life is too short, you need python")

• 위와 같이 with문을 사용하면 with 블록을 벗어나는 순간 열린 파일 객체 f가 자동으로 close되어 편리하다.

sys 모듈로 매개변수 주기

• 명령 프롬프트(DOS)를 사용해 본 독자라면 다음과 같은 명령어를 사용해 봤을 것이다.

C:\> type a.txt

• 위 type 명령어는 바로 뒤에 적힌 파일 이름을 인수로 받아 그 내용을 출력해 주는 명령 프롬프트 명령어이다. 대부분의 명령 프롬프트 명령어는 다음과 같이 명령행(명령 프롬프트 창)에서 매개변수를 직접 주어 프로그램을 실행하는 방식을 따른다. 이러한 기능을 파이썬 프로그램에도 적용할 수가 있다.

명령 프롬프트 명령어 [인수1 인수2 ...]

• 파이썬에서는 sys 모듈을 사용하여 매개변수를 직접 줄 수있다. sys 모듈을 사용하려면 아래 예의 import sys처럼 import 명령어를 사용해야 한다.

#sys1.py
import sys

args = sys.argv[1:]
for i in args:
    print(i)

• 위 예는 입력받은 인수를 for문을 사용해 차례대로 하나씩 출력하는 예이다. sys 모듈의 argv는 명령 창에서 입력한 인수를 의미한다. 즉 다음과 같이 입력했다면 argv[0]은 파일 이름 sys1.py가 되고 argv[1]부터는 뒤에 따라오는 인수가 차례로 argv의 요소가 된다.

• 이 프로그램을 C:\doit 디렉터리에 저장한 후 매개변수를 함께 주어 실행하면 다음과 같은 결괏값을 얻을 수 있다.

C:\doit>python sys1.py aaa bbb ccc
aaa
bbb
ccc

• 또 다른 예시로는 아래와 같은 예시가 있다.

#sys2.py
import sys
args = sys.argv[1:]
for i in args:
    print(i.upper(), end=' ')

• 문자열 관련 함수인 upper()를 사용하여 명령 행에 입력된 소문자를 대문자로 바꾸어 주는 간단한 프로그램이다. 명령프롬프트 창에서 다음과 같이 입력해 보자.

C:\doit>python sys2.py life is too short, you need python

LIFE IS TOO SHORT, YOU NEED PYTHON