Файлы и with

Теория

Backend постоянно работает с файлами: выгрузки заказов для бухгалтерии, отчёты, логи, импорт товаров от поставщика. Файл открывают функцией open(путь, режим, encoding=...), получают файловый объект и через него читают или пишут. Режим определяет, что можно делать: "r" — читать, "w" — писать с нуля (старое содержимое стирается), "a" — дописывать в конец. Кодировку указывают всегда — encoding="utf-8": иначе Python возьмёт кодировку операционной системы, и на Windows русский текст превратится в «кракозябры».

Открытый файл нужно закрыть: пока он открыт, данные могут не дописаться на диск, а система ограничивает число открытых файлов. Надёжный способ — конструкция with open(...) as f:. Она закрывает файл автоматически, когда блок заканчивается, — даже если внутри произошла ошибка. Объекты, которые умеют так «прибирать за собой» в with, называют контекстными менеджерами; как написать свой, — в разделе ООП.

Наглядно

Таблица 1. Режимы открытия файла.

Таблица 2. Способы читать текстовый файл.

На практике

Задача: выгрузить номера заказов в отчёт, вести журнал событий дозаписью и прочитать список артикулов от поставщика.

Шаг 1. Записываем файл

with открывает файл и закроет его после блока. write не добавляет перевод строки — его пишем сами:

order_ids = [1042, 1043, 1044]
with open("report.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("Заказы за день\n")
    for order_id in order_ids:
        f.write(f"{order_id}\n")
print(f.closed)

Результат:

True

После выхода из блока файл уже закрыт.

Шаг 2. Читаем целиком

Маленький файл можно прочитать одной строкой:

with open("report.txt", encoding="utf-8") as f:
    text = f.read()
print(text)

Результат:

Заказы за день
1042
1043
1044

Шаг 3. Читаем построчно

Файловый объект — итератор строк: большой файл читается по одной строке, не целиком. У каждой строки на конце \n:

with open("report.txt", encoding="utf-8") as f:
    header = next(f)
    ids = [int(line) for line in f]
print(repr(header), ids)

Результат:

'Заказы за день\n' [1042, 1043, 1044]

int() сам отбросил пробельные символы по краям, а в строке заголовка \n остался. Для текста строки обычно чистят: line.rstrip("\n").

Шаг 4. Дописываем, а не перезаписываем

Журнал событий растёт: режим "a" добавляет строки в конец. Для сравнения — что делает "w":

with open("events.log", "a", encoding="utf-8") as f:
    f.write("1042 оплачен\n")
with open("events.log", "a", encoding="utf-8") as f:
    f.write("1043 отменён\n")
with open("events.log", encoding="utf-8") as f:
    print(f.read(), end="")

with open("events.log", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("1044 отправлен\n")
with open("events.log", encoding="utf-8") as f:
    print(f.read(), end="")

Результат:

1042 оплачен
1043 отменён
1044 отправлен

После "w" в журнале осталась одна строка: две прежние стёрты.

Шаг 5. Убеждаемся, что with закрывает файл при ошибке

Ошибка внутри блока не мешает закрыть файл:

try:
    with open("broken.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
        f.write("начало выгрузки\n")
        raise ValueError("сбой в середине выгрузки")
except ValueError as e:
    print("ошибка:", e)
print("файл закрыт:", f.closed)

Результат:

ошибка: сбой в середине выгрузки
файл закрыт: True

Шаг 6. Обрабатываем отсутствующий файл

Файла от поставщика может не оказаться — это ожидаемая ситуация, а не повод падать:

def read_skus(path):
    try:
        with open(path, encoding="utf-8") as f:
            return [line.rstrip("\n") for line in f]
    except FileNotFoundError:
        return []

with open("supplier.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("KB-0142\nMS-0007\n")
print(read_skus("supplier.txt"), read_skus("missing.txt"))

Результат:

['KB-0142', 'MS-0007'] []

Частые ошибки

• "w" вместо "a". Режим "w" стирает файл при открытии — журнал или накопленная выгрузка пропадают.
• Забытый \n. write не переводит строку: без "\n" все записи слипаются в одну строку.
• \n в прочитанных строках. for line in f отдаёт строки с переводом строки: "KB-0142\n" != "KB-0142". Чистите rstrip("\n").
• Без encoding. Кодировка по умолчанию зависит от системы; файл, записанный на Linux, на Windows прочитается с «кракозябрами». Всегда encoding="utf-8".
• open без with. Если до close() случится ошибка, файл останется открытым, а записанное — не сброшенным на диск.

Итог

Открытие

• open(путь, режим, encoding="utf-8"); всегда через with — файл закроется сам, даже при ошибке.
• Режимы: "r" — читать, "w" — писать с нуля (стирает!), "a" — дописывать, "x" — только создать; "b" — байты.

Чтение и запись

• f.read() — всё сразу; for line in f — построчно, строки с \n.
• f.write(text) — без автоматического \n.

Ошибки

• Нет файла при чтении — FileNotFoundError; если это ожидаемо, его ловят.

Вопросы на собеседовании

Глубже

Что происходит в with по шагам и как сделать свой контекстный менеджер, — в разделе ООП, тема «Свои контекстные менеджеры».