Persistentie via bestanden. Bestanden

Transcriptie

1 programma is transient Persistentie via bestanden Administratieve gegevens zijn verzameld in het file-object: o.a. waar ergens op de disk de data van het bestand te vinden is. invoer van de gebruiker programma berekeningen resultaten op het scherm alle data verdwijnt fin file object file... Resultaten van een programma bewaren op een persistente manier werkgeheugen disk invoer programma berekeningen bestand disk Tekstbestand: bestand met daarin lijnen met tekst programma resultaten berekeningen Openen van een bestand: verschillende velden in het file-object initialiseren met de administratieve gegevens van het bestand waarop in- of uitvoer gedaan gaat worden. Sluiten van een bestand: opruimen van het file-object wanneer het lezen van of het schrijven naar het bestand uitgevoerd is. Bestanden input van het toetsenbord gegevens van bestanden lezen Naast output naar het beeldscherm resultaten naar bestanden schrijven bestand: een opslagplaats op een permanent geheugen, bijv. een disk. Deze opslagplaats heeft een naam. bestand in een Python programma gebruiken via built-in object type: met allerlei administratieve gegevens omtrent het bestand dat gebruikt wordt. o.a. waar ergens op de disk de data van het bestand kan gevonden worden. De inhoud van het bestand zelf is ergens op een extern medium (bijv. disk) gelokaliseerd maar om in- of uitvoer naar het bestand te doen, moeten deze administratieve gegevens snel toegankelijk zijn en moeten deze dus in het werkgeheugen aanwezig zijn. fin = open( appel. txt, r ) De functie open heeft twee argumenten: 1. naam, specificeert welk bestand van disk moet geopend worden. Dit gebeurt met behulp van de naam van het bestand zoals die op de disk gekend is. Wanneer het om een nieuw te creëren bestand gaat, duidt dit argument de naam aan, die vanaf dan kan gebruikt worden om het bestand te benoemen. 2. mode, geeft aan hoe het bestand moet geopend worden. De return-waarde van open is een file object. Tijdens het openen kan er een fout optreden. Het programma genereert dan een IOError en stopt ermee.

2 Inhoud van een bestand copiëren naar een ander bestand: lijn per lijn. De verschillende modes om een bestand te openen: "r" lezen van bestaand bestand "w" schrijven op een nieuw bestand (creatie) eventueel reeds bestaande inhoud is verloren "a" achteraan toevoegen aan een bestaand bestand "r+" lezen van en schrijven op bestaand bestand "w+" schrijven op een nieuw bestand, ook lezen is mogelijk (creatie) "a+" achteraan toevoegen aan een bestaand bestand, ook lezen is mogelijk Na gebruik kan het bestand gesloten worden met de close methode. # cplijn.py : copieert een bestand lijn per lijn fin = open( l i j n. py, r ) f u i t = open ( weg. txt, w ) while True : l i j n=fin. readline () if not l i j n : break f u i t. write ( l i j n ) f u i t. close () Lezen en schrijven van strings Na succesvol openen van een tekstbestand met r mode verschillende methodes om de lees operatie uit te voeren: read() het lezen van het volledige bestand in één string read(n) het lezen van het n tekens (met n 1) readline() readlines() het lezen van de volgende lijn (inclusief eindlijn teken) het lezen van het volledige bestand in een lijst van strings Na succesvol creëren van een tekstbestand met w mode of openen van een tekstbestand met r+ of a mode verschillende methodes om strings naar dit bestand weg te schrijven: write(s) writelines(l) schrijven van de string s naar het bestand schrijven van alle lijnstrings van een lijst l naar het bestand lijn fin fuit a = 4 6 \n b = 2 9 \n offset: 0 offset: 0 s o m = a + b \n p r i n t s o m \n 7 7 False het invoerbestand wordt sequentieel gelezen op het uitvoerbestand wordt sequentieel geschreven r w lijn.py a = 46 b = 29 som = a + b print som weg.txt a = 46 b = 29 som = a + b print som

3 Soms is het aangewezen om deze sequentiële volgorde te wijzigen. seek() methode met twee argumenten, offset en referentie nieuwe positie in het bestand: offset optellen bij referentiepunt: referentie referentiepunt gelijk aan 0 het begin van het bestand absolute positionering gelijk aan 1 de actuele positie in het bestand relatieve positionering gelijk aan 2 het einde van het bestand tell() methode : resultaat is een geheel getal dat de actuele positie in een bestand vanaf het begin aangeeft, uitgedrukt in bytes Voorbeeld: de inhoud van een bestand teken per teken in omgekeerde volgorde schrijven in een ander bestand # revteken.py : copieert een bestand teken per teken # in omgekeerde volgorde fin = open ( in. txt, r ) fuit = open ( uit. txt, w ) fin. seek (0,2) # achteraan grootte = fin. t e l l () # lengte bestand aantal = 0 while aantal < grootte : fin. seek ( 1,1) # een positie terug teken=fin. read (1) # een positie vooruit f u i t. write ( teken ) print aantal, fin. t e l l () fin. seek ( 1,1) # een positie terug aantal += 1 fuit. close () grootte 11 aantal 0 1 fin fuit offset: 0 teken r e e p \n l e p p a 2 1 False offset: r w 11 in.txt appel peer uit.txt r eep leppa

4 Opvangen van excepties Bij het openen van een bestand kan er wel wat misgaan: >>> fin = open( bestaatniet, r ) IOError : [ Errno 2] No such f i l e or directory : bestaatniet >>> fin = open( / etc, r ) IOError : [ Errno 21] Is a directory : / etc >>> fin = open( / etc /passwd, w ) IOError : [ Errno 13] Permission denied : / etc /passwd deze foutmeldingen vermijden: voor de open een test uitvoeren of het bestand wel bestaat, of het wel een tekstbestand is, of het een bestand is dat mag aangepast worden,... veel overzichterlijker: actie gewoon te proberen via try indien het misloopt, deze uitzondering op vangen via except (een beetje te vergelijken met het if statement) Lezen en schrijven van andere waarden readline en write methodes: strings lezen of schrijven Bij invoer van getallen: ingelezen lijn splitsen met behulp van de split() methode elementen in de resulterende lijst: één voor één omzetten naar int en float waarden. Resultaat dat weggeschreven wordt, bevat getallen (integer, float,...): deze getallen omzetten naar strings: str() functie of format operator %. Deze operator heeft twee operands: de format string en een tuple met de variabelen die naar het bestand moeten geschreven worden. De formaat string bevat twee soorten objecten: gewone af te drukken tekens en format sequences. Elk van de waarden in de tuple worden omgevormd naar een string overeenkomstig de format sequence. try : fin = open( bestaatniet, r ) for l i j n in fin : print l i j n except : print er i s i e t s mis met het openen, print of lezen van het bestand Python start met het uitvoeren van de statemens in het try blok. Als alles goed verloopt, wordt het except blok overgeslagen. Wanneer echter een probleem optreedt, wordt uit het try blok gesprongen en wordt het except blok uitgevoerd. Zo n format sequence begint met een % en eindigt op een conversieteken. conversieteken corresponderende tuple element wordt omgevormd tot %d een geheel getal in decimale notatie %o een geheel getal in octale notatie %x een geheel getal in hexidecimale notatie %f een reëel getal in vaste komma notatie %e een reëel getal in drijvende komma notatie %g e of f conversie, de kortste vorm %s een string Tussen % en het conversieteken kan staan: - links in de beschikbare ruimte getal de veldbreedte. scheiding tussen veldbreedte en precisie getal de precisie - getal: het aantal cijfers rechts van het punt - string: het aantal afgedrukte tekens

5 %10d 3456 %20.10f %10o 6600 %20.10e e+02 %10x d80 %20.10g %-10d 3456 %-20.10f Wanneer na de % een teken volgt dat niet in bovenstaande lijsten opgenomen is, wordt dat teken gewoon afgedrukt. Dit is handig om het procent-teken zelf af te drukken, door middel van %%. Om het quote ( ) teken af te drukken, moet dit teken in de formaatstring voorafgegaan worden door een backslash: \. f uit. write ( voor+achter ) t el += 1 fuit. close () lijn drie [ 1, 3.0, 4.0 ] tel 0 i 1 x 3.0 y 4.0 %3d : %5d %10.4f %10.4f (tel, i, x, y) (0x%2x 0%4o %10.3e %g)\n (i, i, y - x, x + y) 0 : (0x e+00 7) Voorbeeld: # rwgetallen. py : getallen lezen van en schrijven naar een bestand te l = 0 fin = open ( inweg. txt, r ) fuit = open ( uitweg. txt, w ) while True : l i j n = fin. readline () if not l i j n : break drie = l i j n. s p l i t () i = int ( drie [ 0 ] ) x = float ( drie [ 1 ] ) y = float ( drie [ 2 ] ) voor = %3d : %5d %10.4 f %10.4 f % ( tel, i, x, y) print voor achter = (0x%2x 0%4o %10.3e %g)\n % ( i, i, y x, x+y) De readline methode leest van een tekstbestand een volledige lijn in, inclusief de eindtekens, en stockeert deze als string: Eindlijntekens >>> fin = open( woorden. txt, r ) >>> l i j n = fin. readline () >>> l i j n appel \n In een toepassing: de woorden van de lijn zonder het eindteken. De strip methode verwijdert zowel langs links als langs rechts alle tekens die van spatie type zijn in een string: (, \t, \n, \r ) Na het lezen van een lijn is deze strip methode nogal eens nuttig. Deze strip methode genereert een nieuw object. >>> a = peer \n >>> a. strip () peer >>> woord = l i j n. strip () >>> woord appel

6 Programma met argumenten Een programma bestaat uit een aantal functies en een hoofdprogramma. Bij het starten van het programma kunnen argumenten gegeven worden: python hfdarg.py appel peer genoeg # hfdarg.py : programmaparameters import sys print aantal argumenten, len ( sys. argv ) for i in range ( len ( sys. argv) ) : #startoproep print argv[%d ] = %s % ( i, sys. argv [ i ] ) Illustratie van de append mode: de inhoud van een aantal bestanden worden gecopieerd naar één bestand. # mcopie.py : resultaatfile infile1 infile2 infile3... import sys for i in range (2, len ( sys. argv ) ) : try : except : fin = open ( sys. argv [ i ], r ) # invoerbestand fuit = open ( sys. argv [ 1 ], a ) # uitvoerbestand while True : l i j n=f in. readline () if not l i j n : break f u it. write ( l i j n ) fuit. close () print er loopt i e t s mis bij i g e l i j k aan, i Systeem zorgt ervoor dat er actuele argumenten gemaakt worden voor het hoofdprogramma. Deze argumenten zijn in het programma beschikbaar in de lijst argv uit de sys module. Deze lijst bevat strings overeenkomend met de verschillende woorden die na python ingetikt zijn: argv[0] string met waarde de naam van het programma; argv[1] het eerste argument,..., argv[len(sys.argv)-1] het laatste argument. Opstarten: python hfdarg.py appel peer genoeg De uitvoer is dan aantal argumenten 4 argv[0] = hfdarg.py argv[1] = appel argv[2] = peer argv[3] = genoeg

7 De namen van de verschillende bestanden wordt bij het starten van het programma meegegeven: python mcopie.py resultaat appel peer kiwi Deze verschillende namen kunnen in het programma aangesproken worden via de lijst argv van de sys module. appel rood Frankrijk 123 peer groen Nederland rood Frankrijk 123 groen Nederland Nieuw-Zeeland kiwi Nieuw-Zeeland resultaat Begrippen Een bestand, een file object, open(), close(). Lees- en schrijfoperaties: read(), readline(), write(), writelines(). Positionering in een bestand: seek(), tell(). Opvangen van uitzonderingen: try:... except:.... Tekstbestanden: geformatteerde in- en uitvoer. Python programma met argumenten.