[파이썬 기본편] 8-3.파일입출력

컴퓨터에는 수많은 파일이 있습니다. 컴퓨터를 구동시키기 위해 필요한 파일, 어떤 프로그램의 설정 정보를 담고 있는 파일, 업무용 엑셀 파일 등등 그 종류도 굉장히 다양한데요. 파이썬을 이용하면 이러한 파일을 직접 만들수도 있고 또 파일 내용을 불러올 수도 있습니다.

 

프로그래밍에서 파일을 다룰 때는 일반적으로

1. 파일을 열고

2. 파일에 어떤 내용을 쓰거나 읽고

3. 파일을 닫는

순서로 진행합니다. 

 

파일을 열기 위해서는 open() 이라는 함수를 이용하면 되며 생김새는 이렇습니다.

open("파일명", "열기 모드", encoding="인코딩")

이 중에서 2번째로 전달하는 "열기 모드" 에는 읽기(read, "r"), 쓰기(write, "w"), 이어쓰기(append, "a") 가 있습니다. 읽기는 말 그대로 이미 어떤 내용을 담고 있는 파일을 읽어오기 위한 모드이며, 파일에 어떤 내용을 쓰기 위해서는 쓰기나 이어쓰기 모드를 사용합니다. 이 때 동일한 이름의 파일이 있는 경우 쓰기 모드는 그 파일을 덮어쓰게 되므로 기존 내용은 다 삭제가 되며, 이어쓰기 모드는 그 파일의 내용 맨 밑에 이어서 쓴다는 차이점이 있습니다. 
encoding 은 파일 내용으로 쓰는 언어와 관련된 것인데 일반적으로 "utf8" 로 설정을 해주면 한글을 포함한 내용을 다룰 때에도 문제가 없습니다. 

 

실습으로 학교 성적 정보를 포함하는 텍스트 파일을 만들어 보겠습니다. 처음으로 파일을 만드는 것이니 쓰기 모드로 파일을 열도록 하겠습니다.

score_file = open("score.txt", "w", encoding="utf8") # score.txt 파일을 쓰기("w") 모드로 열기
print("수학 : 0", file=score_file) # score.txt 파일에 내용 쓰기
print("영어 : 50", file=score_file) # score.txt 파일에 내용 쓰기
score_file.close() # score.txt 파일 닫기

코드를 실행시켜보면 아무 내용이 출력되지 않는데요. print() 문 내에서 file=score_file 로 함으로써 터미널이 아닌 파일에 직접 출력을 하게 된 것입니다. 실행 후에 비주얼 스튜디오 코드(또는 사용중인 IDE)의 Explorer 탭에 보면 소스 파일과 동일한 위치에 score.txt 란 파일이 생긴 것을 보실 수 있을텐데요. 파일을 열어보면 다음 내용을 포함하고 있습니다.

수학 : 0 영어 : 50

코드 마지막 줄에 close() 함수를 호출하는데요. 파일을 열고 나면 반드시 닫아주어야 합니다. 파일을 닫지 않으면 소스코드의 다른 위치에서 동일한 파일에 접근하려고 할 때 파일에 따라 문제가 발생할 수도 있습니다.

 

 

이번에는 앞에서 만든 파일에 내용을 추가해보겠습니다. 쓰기 모드로 열게 되면 파일을 덮어쓰게 된다고 했으므로 이어쓰기 모드로 열고, print() 가 아닌 다른 방법으로 성적 정보를 추가합니다.

score_file = open("score.txt", "a", encoding="utf8") # score.txt 파일을 쓰기("a") 모드로 열기
score_file.write("과학 : 80")
score_file.write("\n코딩 : 100") # write 는 줄바꿈 안해주기 때문에 탈출문자(\n)로 줄바꿈 추가
score_file.close()

파일변수에서 제공하는 write() 함수를 통해서 내용을 추가해봤는데요. 이 함수는 print() 와는 다르게 자동으로 줄바꿈을 해주지 않기 때문에 코딩 성적을 추가할 때는 탈출문자(\n) 를 통해서 줄바꿈을 추가했습니다.

 

실행 후 score.txt 파일을 열어보면 성적 정보가 잘 추가된 것을 확인할 수 있습니다.

수학 : 0 영어 : 50 과학 : 80 코딩 : 100

 

이번에는 이 파일의 내용을 직접 읽어와서 터미널에 출력을 해보도록 하겠습니다.

score_file = open("score.txt", "r", encoding="utf8") # score.txt 파일을 읽기("r") 모드로 열기
print(score_file.read()) # 파일 전체 읽어오기
score_file.close()

read() 함수는 파일의 전체 내용을 한 번에 읽어오는 동작을 하는데, 실행해보면 score.txt 파일을 그대로 읽어와서 터미널에 출력을 해줍니다.

수학 : 0 영어 : 50 과학 : 80 코딩 : 100

파일은 한 번에 모두 읽어올 수도 있지만 한 줄 한 줄 끊어서 읽어올 수도 있습니다. readline() 함수를 이용하면 한 줄 단위로 불러오는데요. score.txt 파일에는 현재 4줄에 걸쳐 내용이 있으므로 동일한 문장을 총 4번 반복하여 작성합니다.

각 문장마다 end="" 를 통해 줄바꿈을 하지 않도록 처리했는데요. 현재 파일에 쓰여진 각 문장은 끝에 줄바꿈을 포함하고 있기 때문에 print() 자체의 줄바꿈과 중복으로 실행되는 증상을 막기 위해서입니다.

score_file = open("score.txt", "r", encoding="utf8")
print(score_file.readline(), end="") # 줄별로 읽기. 한 줄 읽고 커서는 다음 줄로 이동
print(score_file.readline(), end="") # 줄바꿈 중복을 방지하기 위해 end="" 처리
print(score_file.readline(), end="")
print(score_file.readline(), end="")
score_file.close()

수학 : 0 영어 : 50 과학 : 80 코딩 : 100

 

그런데 예제에서는 직접 파일을 만들고 바로 읽어왔기 때문에 4줄임을 알 수 있었지만, 대부분의 경우 파일이 총 몇 줄로 구성되었는지는 열어보기 전까지는 알 수 없습니다. 그래서 readline() 함수를 몇 번이나 해야하는지 난감할 수 있는데요. 이 때는 while 반복문을 사용하여 읽으려는 줄이 있는 동안 계속 반복하여 읽어들이도록 할 수 있습니다. 더 이상 읽으려는 줄이 없을 때 반복문을 탈출하도록 하는 것인데요.

score_file = open("score.txt", "r", encoding="utf8")

while True:
    line = score_file.readline()
    if not line: # 더 이상 읽어올 내용이 없으면?
        break # 반복문 탈출
    print(line, end="") # 읽어온 줄 출력. 줄바꿈 중복을 방지하기 위해 end="" 처리
    
score_file.close()

while 반복문의 조건을 True 로 설정하였기 때문에 계속하여 반복 수행하게 되며, 매 단계마다 line 이라는 변수에 한 줄씩 읽어와서 내용이 있는지 확인하고 있으면 출력, 더 이상 읽어올 내용이 없으면 반복문이 탈출하게 되는 원리입니다.

 

 

이와 비슷한 방법으로 파일 내용을 한 번에 불러와서 리스트에 저장해두고 리스트를 반복 순회하면서 내용을 출력할 수도 있습니다. 이 때는 앞에서 사용한 readline() 대신 끝에 s 를 붙여서 파일 내 모든 줄을 읽어오는 readlines() 함수를 이용하여 lines 라는 리스트에 저장하고, while 대신 for 문을 이용하여 보다 수월하게 리스트 데이터를 순차적으로 읽어오도록 작성합니다.

score_file = open("score.txt", "r", encoding="utf8")

lines = score_file.readlines() # 모든 줄을 읽어와서 list 형태로 저장
for line in lines:
    print(line, end="") # 읽어온 줄 출력. 줄바꿈 중복을 방지하기 위해 end="" 처리
    
score_file.close()

 

두 경우 모두 실행 결과는 다음과 같습니다.

수학 : 0 영어 : 50 과학 : 80 코딩 : 100