خواندن محتویات فایل

خواندن فایل در پایتون

محتویات یک پرونده که در حالت متن باز شده است می تواند با استفاده از متد read خوانده شود. (خواندن فایل در حال حاضر محدود به فایل متنی است)

file = open("filename.txt", "r")
cont = file.read()
print(cont)
file.close()

نکته:این همه محتویات فایل “filename.txt” را چاپ می کند.

برای خواندن فقط یک مقدار مشخصی از یک فایل، می توانید یک عدد را به عنوان یک استدلال برای تابع خواندن ارائه کنید. این مقدار تعداد بایت هایی را که باید خوانده شوند، تعیین می کند.
شما می توانید برای خواندن بخش های بیشتر از یک فایل تابع read را به مقدار و تعداد نیاز صدا زنید. تابع read بدون هیچ آرگومانی تمام محتویات فایل را خواهد خواند.

file = open("filename.txt", "r")
print(file.read(16))
print(file.read(4))
print(file.read(4))
print(file.read())
file.close()

بعد از اینکه همه محتویات در یک فایل خوانده شد، هر گونه تلاش برای خواندن بیشتر از آن فایل یک رشته خالی را بازگردانده، زیرا شما در حال تلاش برای خواندن از پایان فایل هستید.

file = open("filename.txt", "r")
file.read()
print("Re-reading")
print(file.read())
print("Finished")
file.close()

خروجی:

>>>
Re-reading

Finished
>>>

برای بازیابی هر خط در یک فایل، می توانید از روش readlines برای بازگشت یک لیست که در آن هر عنصر یک خط در فایل است، استفاده کنید.
مثلا:

file = open("filename.txt", "r")
print(file.readlines())
file.close()

خروجی:

>>>
['Line 1 text \n', 'Line 2 text \n', 'Line 3 text']
>>>

شما می توانید از یک حلقه برای تکرار از طریق خطوط در فایل استفاده کنید:

file = open("filename.txt", "r")

for line in file:
    print(line)

file.close()

خروجی:

>>>
Line 1 text

Line 2 text

Line 3 text
>>>

نکته:در خروجی، خطوط با خط خالی جدا می شوند، به عنوان تابع چاپ به طور خودکار یک خط جدید را در انتهای خروجی آن اضافه می کند.

تمرین 2 پایتون + پاسخ

پروژه برعکس کننده کلمات ! 

در این تمرین ابتدا با تابع input از کاربر یک رشته گرفته ایم و در word ریخته ایم. سپس با تابع len طول آن رشته را در یک متغیر به اسم i ذخیره کرده ایم. و سپس متغیر rev را برای رشته برعکس شده ساخته ایم.

در حلقه while شرط گذاشته ایم که تا وقتی که i صفر نشده، محتویات متغیر rev را با [i-1] رشته مان یعنی word جمع کن و بعد یکی از i کم کن.

همانطور که میدانید کامپیوتر ها از صفر میشمرند یعنی مثلا اگر طول word ما 3 بود بدین صورت است :

حرف اول : 0

حرف دوم: 1

حرف سوم:2

پس این حلقه از حرف آخر کلمه شروع کرده و به اول رشته برعکس یعنی rev میچسباند و وقتی کار تمام شد از حلقه خارج شده و rev را نمایش میدهد. خط آخر نیز فقط برای خوانا تر شدن نتایج است :)

در آخر تمام این کدها در یک حلقه بینهایت (While True) قرار داده شده تا برنامه تا همیشه اجرا شود.

تمرین شماره 1 + پاسخ

چاپ جایگشت های حروف یک عبارت

برای محاسبه تعداد جایگشت های حروف یک کلمه ابتدا باید کتابخانه itertools را وارد کنیم، سپس از کاربر واژه مورد نظر را با input بگیریم و در متغیر word ذخیره کنیم. در نهایت میتوانیم با itertools.permutations به یک لیست از جایگشت های word برسیم که اینجا در متغیر per ذخیره شده.

حالا میتوانیم آنها را با یک حلقه چاپ کنیم. در حلقه گفته ایم به ازای هر i در per ، متغیر i را تبدیل به رشته معمولی کن - با استفاده از ''.join () - و چاپ کن.

اگر در حلقه فقط یک print معمولی بگیریم، نتایج به صورت لیست چاپ میشوند.

جدول کلمات کلیدی در پایتون

باز کردن فایل

باز کردن فایل در پایتون

شما می توانید از پایتون برای باز کردن فایل و خواندن و نوشتن محتویات فایل ها استفاده کنید.
فایل های متن ساده ترین کار را انجام می دهند. قبل از اینکه یک فایل را ویرایش کنید، باید با استفاده از تابع open آن را باز کنید.

myfile = open("filename.txt")

نکته:آرگومانی که برای این تابع وجود دارد برای دریافت محل فایل متنی می باشد. در صورتی که فایل مورد نظر در محلی مشابه فایل حاوی کد باشد فقط کافیست که به جای دایرکتوری کامل فایل، اسم فایل را به ورودی تابع دهید.

شما می توانید حالت مورد استفاده برای باز کردن یک فایل را با استفاده از یک آرگومان دوم به تابع open مشخص کنید.
ارسال “r” به معنی باز در حالت خواندن است، که به طور پیش فرض است.
ارسال “w” به معنای حالت نوشتن است برای بازنویسی محتویات یک فایل.
ارسال “a” به معنای حالت افزودن برای اضافه کردن محتوای جدید به انتهای فایل است.

اضافه کردن “b” به عنوان آرگومان آن را در حالت باینری باز می کند، که برای فایل های غیر متنی (مانند فایل های تصویر و صدا) استفاده می شود.

مثلا:

# write mode
open("filename.txt", "w")

# read mode
open("filename.txt", "r")
open("filename.txt")

# binary write mode
open("filename.txt", "wb")

هنگامی که فایل باز شده و مورد استفاده قرار می گیرد، باید آن را ببندید.
این کار با روش close کردن فایل انجام می شود.

file = open("filename.txt", "w")
# do stuff to the file
file.close()

نکته:در آینده نحوه خواندن/نوشتن محتویات فایل را بررسی خواهیم کرد.

assertion

assertion یا تاکید

assertion و در حقیقت به نوعی تایید اطلاعات به عنوان یک شرط بررسی صحت درزبان پایتون در نظر گرفته می شود که شما می توانید آن را در حالت on و یا off در انتهای تست برنامتون قرار بدید.
یک نمونه که در آن در صورتی که با خطایی مواجه شد یک exception raise را برای بررسی Assertion و یا تایید اطلاعات صدا خواهد زد.

print(1)
assert 2 + 2 == 4
print(2)
assert 1 + 1 == 3
print(3)

خروجی:

>>>
1
2
AssertionError
>>>

نکته:برنامه نویسان اغلب در آغاز یک تابع برای تایید ورودی معتبر و بعد از فراخوانی تابع برای بررسی خروجی معتبر یک assertion قرار می دهند.

یک assertion می تواند یک آرگومان دوم را داشته باشد که در صورتی که ادعا ناقص باشد به AssertionError انتقال دهد.

temp = -10
assert (temp >= 0), "Colder than absolute zero!"

خروجی:

>>>
AssertionError: Colder than absolute zero!
>>>

نکته:استثناء AssertionError می تواند مانند هر استثنائی دیگر با استفاده از دستور try-except به دست آید و اگر چنین کاری انجام نشود، این نوع استثنا برنامه را خاتمه می دهد.

raising exception

raising exception

شما می توانید exception ها را با استفاده از دستور raise فرا خوانی کنید.

print(1)
raise ValueError
print(2)

خروجی:

>>>
1
ValueError
>>>

نکته:شما باید نوع استثنا یا Exception را مشخص کنید.

Exception ها را می توان با استدلال هایی مطرح کرد که جزئیات آنها را در بر می گیرد.
مثلا:

name = "123"
raise NameError("Invalid name!")

خروجی:

>>>
NameError: Invalid name!
>>>

در بلوک Except ، بیانیه Raise می تواند بدون استدلال مورد استفاده قرار گیرد تا هر استثنائی را دوباره ایجاد کند.
مثلا:

try:
   num = 5 / 0
except:
   print("An error occurred")
   raise

خروجی:

>>>
An error occurred

ZeroDivisionError: division by zero
>>>

finally

finally

برای اطمینان از اینکه کد اجرا می شود مهم نیست چه خطایی رخ می دهد، شما می توانید یک بیانیه finally را استفاده کنید. بیانیه finally در پایین یک بیانیه try/except قرار می گیرد. کد شامل finally همیشه بعد از اجرای کد در try و احتمالا در بلاک except ها اجرا می شود.

try:
   print("Hello")
   print(1 / 0)
except ZeroDivisionError:
   print("Divided by zero")
finally:
   print("This code will run no matter what")

خروجی:

>>>
Hello
Divided by zero
This code will run no matter what
>>>

کد finally حتی زمانی که یکی از Exception ها عمل نکند هم به کار خود ادامه خواهد داد.

try:
   print(1)
   print(10 / 0)
except ZeroDivisionError:
   print(unknown_var)
finally:
   print("This is executed last")

خروجی:

>>>
1
This is executed last

ZeroDivisionError: division by zero
During handling of the above exception, another exception occurred:
NameError: name 'unknown_var' is not defined
>>>

exception و exception handeling

در قسمت های گذشته با exception ها به طور غیر مستقیم برخورد داشته اید. این مدل زمانی اتفاق میافتد که عملکردی به خاطر ورودی اشتباه انجام شود.وقتی این حالت اتفاق میافتد همراه با اخطار برنامه کاملا متوقف می شود.

کد زیر نحوه عملکرد و خروجی یک Exception را هنگام تقسیم عددی بر صفر نشان می دهد.

num1 = 7
num2 = 0
print(num1/num2)

خروجی:

>>>
ZeroDivisionError: division by zero
>>>

استثنا و یا exception ها در موارد متعددی اتفاق میافتند.
چند مورد از متداول ترین آنها شمامل موارد زیر است:
ImportError:زمانی که درج ماژول به اشتباه صورت گیرد
IndexError: زمانی که لیستی با یک عدد نشانگر خارج از اعضا نشان داده شود
NameError: زمان استفاده از یک متغیر نا معلوم
SyntaxError: هنگام اشتباه در کد نویسی
TypeError: صدا زدن یک مقدار با نوع اشتباه در یک تابع
ValueError: صدا زدن یک مقدار درون تابع با نوع درست اما مقدار اشتباه

برای رسیدگی به استثنا ها، و هنگام فراخوانی یک exception، می توانید از دستور try/ exception استفاده کنید.
بلوک try حاوی کدیست که ممکن است exception را برانگیزد. اگر این exception اتفاق افتد، کد در بلوک try اجرا نمی شود و کد در بلوک except اجرا می شود. اگر هیچ خطایی رخ نداده باشد، کد در بلوک except اجرا نمی شود.
برای مثال:

try:
   num1 = 7
   num2 = 0
   print (num1 / num2)
   print("Done calculation")
except ZeroDivisionError:
   print("An error occurred")
   print("due to zero division")

خروجی:

>>>
An error occurred
due to zero division
>>>

نکته:در کد بالا پیغام خطا نوع exception را مشخص می کند.

Exception Handling
یک کد حاوی try می تواند چندین حالت متفاوتی داشته باشد، به جز بلوک هایی که بتواند exception های مختلف را مدیریت کند
exception چندگانه همچنین می تواند در یک تک جز به بلوک با استفاده از پرانتز قرار داده شود.

try:
   variable = 10
   print(variable + "hello")
   print(variable / 2)
except ZeroDivisionError:
   print("Divided by zero")
except (ValueError, TypeError):
   print("Error occurred")

خروجی:

>>>
Error occurred
>>>

except ها می توانند بدون هیچ ساختار مشخصی نیز استفاده شوند. این ها باید به ندرت مورد استفاده قرار گیرد، زیرا می توانند اشتباهات غیرمنتظره ای را بدست آورند و اشتباهات برنامه نویسی را پنهان کنند.
مثلا:

try:
   word = "spam"
   print(word / 0)
except:
   print("An error occurred")

خروجی:

>>>
An error occurred
>>>

نکته:استفاده از exception handeling بسیار کارآمد است به خصوص زمانی که ورودی از جانب کاربر اشتباه باشد.

کتابخانه های استاندارد pip

ماژول ها

سه نوع اصلی از ماژول ها در پایتون وجود دارد،آنهایی که خودتان می نویسید، آنهایی که از منابع خارجی نصب می کنید ودر آخز آنهایی که با پایتون از پیش نصب شده اند.
آخرین نوع کتابخانه استاندارد نامیده می شود و شامل بسیاری از ماژول های مفید می باشد.برخی از ماژول های مفید کتابخانه استاندارد عبارتند از:string, re, datetime, math, random, os, multiprocessing, subprocess,socket, email, json, doctest, unittest, pdb, argparse ,sys.

وظایفی که می تواند توسط کتابخانه استاندارد انجام شود عبارتند از تجزیه رشته، سریال سازی داده ها، آزمایش، اشکال زدایی و دستکاری تاریخ، ایمیل، استدلال خط فرمان و خیلی بیشتر!

نکته:کتابخانه استاندارد گسترده پایتون یکی از مهمترین نقاط قوت آن به عنوان یک زبان است.

کتابخانه های استاندارد

برخی از ماژولهای کتابخانه استاندارد در پایتون نوشته شده و برخی از آنها در C نوشته شده است.
اکثر آنها در تمام سیستم عاملها قابل دسترسی هستند، اما برخی از آنها برای ویندوز یا یونیکس خاص هستند.

نکته: ما تمام ماژول های موجود در کتابخانه استاندارد را پوشش نمی دهیم. به سادگی بیش از حد وجود دارد. مستندات کامل کتابخانه استاندارد در سایت اینترنتی www.python.org در دسترس است.

ماژول ها

خیلی از ماژول های قابل نصب که توسط دیگران نوشته شده اند را می توان در قالبی از پکیج های پایتون یافت.(Python Package Index (PYPI))
بهترین راه برای نصب این ماژول ها، استفاده از یک برنامه به نام pip است.
(برای نصب pip کافیست که فایل پیسوت شده به نام را دانلود و با دو بار کلیک بر روی آن اجرا نمایید، در اصل هدف اجرا شدن کد های نوشته شده در فایل get-pip.py هستش پس یا فایل رو باز کنید و اجرا کنید و یا در دایرکتوری فایل دانلود شده دستور python get-pip.py رو اجرا کنید تا پکیج نصب بشه. لطفا به نسخه پایتون نصب شده برای اجرای کد دقت کنید)

این به طور پیش فرض با توزیع های مدرن پایتون نصب می شود. اگر شما آن را ندارید، نصب آنلاین آسان است.هنگامی که شما آن را دارید، نصب کتابخانه ها از PyPI آسان است. به دنبال نام کتابخانه ای که می خواهید نصب کنید، به خط فرمان بروید (برای ویندوز Command Prompt) و فرمان pip install library_name را وارد کنید تا نصب شود. پس از انجام این کار، کتابخانه را وارد کنید و از آن در کد خود استفاده کنید.

استفاده از pip روش استاندارد نصب کتابخانه ها در اکثر سیستم عامل ها است، اما برخی از کتابخانه ها دارای دو نسخه ی مجتمع شده برای ویندوز هستند. این فایل های اجرایی نرمال است که به شما اجازه می دهد کتابخانه ها را با GUI نصب کنید همانطور که برنامه های دیگر را نصب می کنید.

نکته: مهم است که دستورات pip را در خط فرمان وارد کنید، نه مفسر پایتون.