Python : du débutant au pro, partie 4

Gestion des fichiers : apprenez à lire et à écrire dans des fichiers

La gestion des fichiers est une compétence cruciale pour tout programmeur. chaque développeur devrait pouvoir accéder et interagir avec des données provenant de sources externes et mettre en œuvre des calculs et un stockage.

Les fichiers sont utilisés pour stocker des données sur le disque. Ils peuvent contenir du texte, des chiffres ou des données binaires. En Python, nous utilisons des fonctions et des méthodes intégrées pour travailler avec des fichiers.

Pour ouvrir un fichier, on utilise la fonction open(). Il faut deux arguments principaux :

• Le chemin du fichier (nom)
• Le mode (lire, écrire, ajouter, etc.)

Modes communs

• 'r' : Lire (par défaut)
• 'w' : Écrire (écrase le contenu existant)
• 'a' : Ajouter (ajoute au contenu existant)
• 'x' : Création exclusive (échec si le fichier existe déjà)
• 'b' : Mode binaire
• '+' : Ouvert pour mise à jour (lecture et écriture)

Exemple :

file = open("scofield.txt", "w")

Dans cet exemple, nous créons une variable appelée file, et nous avons dit qu'elle devrait appeler scofield.txt, dans lequel nous ajoutons le « w » pour écraser tout ce qui y est écrit.

Écrire dans des fichiers
Pour écrire dans un fichier, utilisez la méthode write().

 file = open("scofield.txt", "w")
 file.write("Hello, World!")
 file.close()

Il est important de fermer le fichier une fois que vous avez terminé pour libérer des ressources système. Une meilleure pratique consiste à utiliser une instruction with, qui ferme automatiquement le fichier.

 with open("scofiedl.txt", "w") as file:
    file.write("Hello, World!")

Après avoir écrasé ce qu'il y a à l'intérieur, nous avons écrit le code ci-dessus mais l'avons raccourci, en utilisant la commande with open ferme scofield.txt.

Lecture à partir de fichiers
Vous pouvez utiliser plusieurs méthodes pour lire à partir d'un fichier.

read(): Reads the entire file
readline(): Reads a single line
readlines(): Reads all lines into a list

Exemple :

with open("scofield.txt", "r") as file:
    content = file.read()
    print(content)

Ajout aux fichiers
Pour ajouter du contenu à un fichier existant sans l'écraser, utilisez le mode d'ajout :

with open("scofield.txt", "a") as file:
    file.write("\nThis is a new line.")

Vous pouvez ajouter des éléments au fichier existant au lieu de toujours écraser les fichiers existants, ce qui est une bonne approche si vous avez un projet en cours et souhaitez accéder aux travaux antérieurs.

Pour bien comprendre ce prochain aspect de la gestion des fichiers, nous devons suspendre notre apprentissage et plonger en profondeur dans les modules et les bibliothèques.

L'une des fonctionnalités clés qui rendent Python si polyvalent et puissant est son vaste écosystème de modules et de bibliothèques. Ces outils vous permettent d'étendre les fonctionnalités de Python, en simplifiant les tâches complexes et en vous permettant d'écrire des programmes plus efficaces et plus puissants.

Que sont les modules et les bibliothèques ?
À la base, un module en Python est simplement un fichier contenant du code Python. Il peut définir des fonctions, des classes et des variables que vous pouvez utiliser dans vos programmes. Une bibliothèque, quant à elle, est une collection de modules. Considérez les modules comme des outils individuels, tandis que les bibliothèques sont des boîtes à outils contenant plusieurs outils associés.

L'objectif principal des modules et des bibliothèques est de promouvoir la réutilisabilité du code. Au lieu de tout écrire à partir de zéro, vous pouvez utiliser du code pré-écrit et testé pour effectuer des tâches courantes. Cela permet de gagner du temps et de réduire les risques d'erreurs dans vos programmes.

Modules intégrés
Python est livré avec un ensemble de modules intégrés qui font partie de la bibliothèque standard. Ces modules sont disponibles dans chaque installation Python, offrant une large gamme de fonctionnalités prêtes à l'emploi. Explorons quelques exemples.

• Le module 'aléatoire'

Le module 'random' est utilisé pour générer des nombres aléatoires. Voici comment vous pouvez l'utiliser :

import random

# Generate a random integer between 1 and 10
random_number = random.randint(1, 10)
print(random_number)

# Choose a random item from a list
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
random_fruit = random.choice(fruits)
print(random_fruit)

Dans cet exemple, nous importons d'abord le module aléatoire. Ensuite, nous utilisons sa fonction randint pour générer un entier aléatoire et sa fonction « choix » pour sélectionner un élément aléatoire dans une liste.

• Le module 'datetime' :

Le module 'datetime' propose des cours pour travailler avec les dates et les heures :

import datetime

# Get the current date and time
current_time = datetime.datetime.now()
print(current_time)

# Create a specific date
birthday = datetime.date(1990, 5, 15)
print(birthday)

Ici, nous utilisons le module datetime pour obtenir la date et l'heure actuelles, et pour créer une date spécifique.

• Le module 'mathématiques'

Le module 'math' fournit des fonctions mathématiques.

import math

# Calculate the square root of a number

sqrt_of_16 = math.sqrt(16)
print(sqrt_of_16)

# Calculate the sine of an angle (in radians)
sine_of_pi_over_2 = math.sin(math.pi / 2)
print(sine_of_pi_over_2)

Cet exemple montre l'utilisation du module « math » pour effectuer des calculs mathématiques.

Importation de modules
Il existe plusieurs façons d'importer des modules en Python :

Importer l'intégralité du module

import random
random_number = random.randint(1, 10)

Import specific functions from a module

from random import randint
random_number = randint(1, 10)

Import all functions from a module (use cautiously)

from random import *
random_number = randint(1, 10)

Import a module with an alias

1. python import random as rnd random_number = rnd.randint(1, 10) ## Python External Libraries

While the standard library is extensive, Python's true power lies in its vast ecosystem of third-party libraries. These libraries cover various functionalities, from web development to data analysis and machine learning.

To use external libraries, you first need to install them. This is typically done using pip, Python's package installer. Here's an example using the popular 'requests' library for making HTTP requests.

Install the library

pip install requests

Use the library in your code

import requests

response = requests.get('https://api.github.com')
print(response.status_code)
print(response.json())

This code sends a GET request to the GitHub API and prints the response status and content.

Our response was a 200, which means success; we were able to connect to the server.

Creating Your Own Modules
You might want to organize your code into modules as your projects grow. Creating a module is as simple as saving your Python code in a .py file. For example, let's create a module called 'write.py'

The key is to ensure all your files are in a single directory so it's easy for Python to track the file based on the name.

 with open("scofield.txt", "w") as file:
    content = file.write("Hello welcome to school")

Now, you can use this module in another Python file, so we will import it to the new file I created called read.py as long as they are in the same directory.

import write

with open("scofield.txt", "r") as file:
    filenew = file.read()
    print(filenew)

Our result would output the write command we set in write.py.

The Python Path

When you import a module, Python looks for it in several locations, collectively known as the Python path. This includes.

1. The directory containing the script you're running
2. The Python standard library
3. Directories listed in the PYTHONPATH environment variable
4. Site-packages directories where third-party libraries are installed

Understanding the Python path can help you troubleshoot import issues and organize your projects effectively.

Best Practices

1. Import only what you need: Instead of importing entire modules, import specific functions or classes when possible.
2. Use meaningful aliases: If you use aliases, make sure they're clear and descriptive.
3. Keep your imports organized: Group your imports at the top of your file, typically in the order of standard library imports, third-party imports, and then local imports.
4. Be cautious with 'from module import ***'**: This can lead to naming conflicts and make your code harder to understand.
5. Use virtual environments: When working on different projects, use virtual environments to manage dependencies and avoid conflicts between different versions of libraries.

Modules and libraries are fundamental to Python programming. They allow you to leverage existing code, extend Python's functionality, and effectively organize your code.

Now you understand imports, let's see how it works with file handling.

import os

file_path = os.path.join("folder", "scofield_fiel1.txt")
with open(file_path, "w") as file:
    file.write("success comes with patience and commitment")

First, we import the os module. This module provides a way to use operating system-dependent functionality like creating and removing directories, fetching environment variables, or in our case, working with file paths. By importing 'os', we gain access to tools that work regardless of whether you're using Windows, macOS, or Linux.

Next, we use os.path.join() to create a file path. This function is incredibly useful because it creates a correct path for your operating system.

On Windows, it might produce "folder\example.txt", while on Unix-based systems, it would create "folder/scofield_file1.txt". This small detail makes your code more portable and less likely to break when run on different systems.
The variable 'file_path' now contains the correct path to a file named "example.txt" inside a folder called "folder".

As mentioned above, the with statement allows Python to close the file after we finish writing it.

La fonction open() permet d'ouvrir le fichier. Nous lui passons deux arguments : notre chemin_fichier et le mode "w". Le mode "w" signifie mode d'écriture, qui créera le fichier s'il n'existe pas ou l'écrasera s'il existe. D'autres modes courants incluent "r" pour lire et "a" pour ajouter.

Enfin, nous utilisons la méthode write() pour mettre du texte dans notre fichier. Le texte « Utilisation de os.path.join pour les chemins de fichiers » sera écrit dans le fichier, démontrant que nous avons réussi à créer et à écrire dans un fichier en utilisant un chemin qui fonctionne sur n'importe quel système d'exploitation.

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