Python - Entrada/Salida y Ficheros

Entrada/Salida y Ficheros Los programas serían de muy poca utilidad si no fueran capaces de interaccionar con el usuario. En los programas vistos hasta ahora utilizamos la palabra clave print para mostrar mensajes por pontalla y, también, la función input() para obtener información del usuario.

Entrada estándar

• La forma más sencilla de obtener información por parte del usuario es mediante la función input(). Esta función toma como parámetros un string, que será el texto a mostrar al usuario pidiendo la entrada y, luego, devolverá una cadena con los caracteres introducidos por el usuario, hasta que este pulse la tecla Enter.

Veamos un ejemplo sencillo:

#!/usr/bin/python3
# -*- coding: utf-8 -*-
nombre = input("Introduce tu nombre: ")
print("Encantado de conocerce {}'.format(nombre))

- Si necesitáramos un entero como entrada en lugar de una cadena, por ejemplo, podríamos utilizar la función int para convertir la cadena a

entero, aunque sería conveniente tener en cuenta que puede lanzarse una excepción si lo que introduce el usuario no es un número.

# !/usr/bin/python3
# -*- coding: utf-8 -*-

try:
    edad = int(input("Edad: "))
    dias = edad * 365
    print('Has vivido {} días'.format(dias))
except ValueError:
    print('Escribe un número entero')

Parámetros de línea de comando

Para recibir datos introducidos por el usuario también se pueden utilizar parámetros a la hora de llamar al programa (tal y como estamos acostumbrados al utilizar la línea de comandos).

Por ejemplo:

$ media.py 12 5 10 27

En este caso los parámetros serían los números: 12, 5, 10 y 27, a los que se puede acceder a traves de la lista sys.argv.

Antes de poder utilizar esta variable tendremos que importar el módulo sys, siendo cada uno de los parámetros llamado de la forma: sys.argv[1], sys.arg[2], etc.

El parámetro sys.argv[0] contiene siempre el nombre del programa (en este caso media.py).

# !/usr/bin/python3
# -*- coding: utf-8 -*-

import sys
## Variables
nelementos = len(sys.argv)
suma = 0
media = 0
## Hacemos la suma de todos los elementos
#El elemento 0 lo saltamos
#pues es el nombre del script
for i in range(1, nelementos):
    suma += float(sys.argv[i])
# y luego, con ella, la media
media = float(suma / (nelementos - 1))
## Mostramos por pantalla los resultados
print('El número de elementos introducidos es {}'.format(nelementos-1))
print('\nLa suma de todos los números es: {}'.format(suma))
print('\nLa media de los números es: {}'.format(media))

Existen módulos, como argparse, que facilitan el trabajo con los argumentos de la línea de comandos...

Parámetros de línea de comando utilizando el módulo argparse

Utilizamos el módulo argparse del siguiente modo, donde vemos que, incluso, podemos forzar a que uno de los argumentos sea de un tipo determinado de datos.

#!/usr/bin/python3
# -*- coding: utf-8 -*-

import argparse

parser = argparse.ArgumentParser(description='Paso de parámetros')
#El parámetro 1 es obligatorio que sea un entero
parser.add_argument("-p1", dest="param1", help="parametro1 - entero", type=int)
#No forzamos ningún tipo para el parámetro 2
parser.add_argument("-p2", dest="param2", help="parametro2")
params = parser.parse_args()
print(params.param1)
print(params.param2)

Ahora lo ejecutamos del siguiente modo

#Ver la ayuda
$ python3 prueba.py -h
#Ejecutar el comando
$ python3 prueba.py -p1 1 -p2 dos

Salida estándar

La forma más sencilla de mostrar algo en la salida estándar es mediante el uso de la función print(), como ya se fue utilizando en varias ocasiones.

· En su forma más básica, a la función print() se le pasa una cadena, que se mostrará en la salida estándar (normalmente la pantalla):

>>> print("Hola mundo")
Hola mundo

· Después de imprimir la cadena pasada como parámetro el puntero se sitúa en la siguiente línea de la pantalla.

· Si se quiere forzar que se salte a una nueva línea se utilizará el carácter especial \n (también se puede utilizar otros caracteres especiales como \t, este introducirá un tabulado en el texto).

· Si, por el contrario, se desea que la siguiente impresión se realice en la misma línea hay que configurar el parámetro de la función print() del siguiente modo: end="".

for i in range(5):
    print(i, end='')

· Si queremos concatenar texto podemos utilizar una coma (,) o un signo más (+). La diferencia está en que con la coma se añade automáticamente un espacio entre los textos concatenados, con el signo más esto no ocurre:

>>> print("Hola", "mundo")
Hola mundo
######
>>> print("Hola" + "mundo")
Holamundo

· Al utilizar el operador + tendríamos que convertir antes cada argumento en una cadena (si no lo es ya).

>>> print("Cuesta", 3, "euros")
Cuesta 3 euros
#####
>>> print("Cuesta " + 3 + " euros")
TypeError: Can't convert 'int' object to str implicitly
#####
>>> print("Cuesta " + str(3) + " euros")
Cuesta 3 euros

· Utilizando la función format() podemos darle forma al texto mostrado por pantalla de un modo más versátil.

#Trabajo con variables
saludo = "Hola"
lugar = "Mundo"
print('\n{} {}'.format(saludo, lugar))
##Indicando la posición del elemento
print('\n{0} {1}'.format(saludo, lugar))
##Indicando, además, el número de caracteres que ocupa cada string 
####(10 primero, 8 segundo). 
print('{0:10s} {1:8s}'.format(saludo, lugar))

En este ejemplo estamos indicando {Elemento:Número_caracteresTipo_elemento} el tipo de elemento a mostrar puede ser:

Especificador	Formato
s	Cadena
d	Entero
o	Octal
x	Hexadecimal
f	Real

_ En el caso de los reales es posible indicar la precisión a utilizar precediendo la f de un punto seguido del número de decimales que queremos mostrar:

from math import pi
print('Pi con cuatro decimales: {0:.4f}'.format(pi))

· Para representar datos en formato tabla podemos hacerlo de dos modos:

- Utilizando el método de los objetos string str.rjust(). Y, ojo, los espacios que existen entre las columnas son los que añadimos entre las comas.

for x in range(1,11):
    print(repr(x).rjust(2), repr(x**2).rjust(3), \
          repr(x**3).rjust(4))

- Definiendo las columnas de la tabla y el ancho de cada una de ellas:

#Crear una tabla de enteros (d)
for x in range(1,11):
    print('{0:2d} {1:4d} {2:4d}'.format(x, x * x, x * x * x))
    #Indicamos el tipo de elemento y el número de caracteres

· Si queremos ajustar números añadiendo ceros a la izquierda de, como mínimo, un tamaño determinado, utilizamos el método del elemento string str.zfill(). Fijarse que si se pide una salida de menos caracteres que el número original, la salida es el número original:

print('12'.zfill(5))
print('-3.14'.zfill(7))
print('3.14159265359'.zfill(7))
################################
#00012
#-003.14
#3.14159265359

· Para mostrar datos de una tupla, lista o diccionario también es interesante el siguiente método:

tabla = {'Pepe': 5.5, 'Andrea': 7.25, 'Juan': 6}

for nombre, nota in tabla.items():
    print('{0:7} ==> {1:2.2f}'.format(nombre, nota))

Salida:

Juan    ==> 6.00
Andrea  ==> 7.25
Pepe    ==> 5.50

Archivos

Los ficheros en Python son objetos de tipo file creados mediante la función open (abrir).

Esta función toma como parámetros una cadena con la ruta del fichero a abrir, una cadena opcional indicando el modo de acceso (si no se especifica se accede en modo lectura) y, por último, un entero opcional para especificar un tamaño de buffer distinto del utilizado por defecto.

El modo de acceso puede ser cualquier combinación lógica de los siguientes modos:

- r : read, lectura. Abre el archivo en modo lectura. El archivo tiene que existir previamente, en caso contrario se lanzará una excepción de tipo IOError.

- w : write, escritura. Abre el archivo en modo escritura. Si el archivo no existe se crea. Si existe, sobreescribe el contenido.

- x : abre el archivo en modo escritura. Si el archivo no existe, se crea; si no, se genera una excepción del tipo FileExistsError.

- a : append, añadir. Abre el archivo en modo escritura. Se diferencia del modo w en que en este caso no se sobreescribe el contenido del archivo, sino que se comienza a escribir al final del archivo.

- b : binary, binario.

- t : text mode (predeterminado), el archivo se abre en modo texto, por lo que la salida será una cadena de texto, así como la entrada.

- + : permite lectura y escritura simultáneas (r+, w+, x+ y a+).

- U : universal newline, saltos de línea universales. Permite trabajar con archivos que tengan un formato para los saltos de línea que no coincide con el de la plataforma actual.

Ejemplos:

#Abrir archivo en modo lectura
fr = open(“archivo.txt”, “r”)
#Abrir archivo en modo escritura
fw = open(“archivo.txt”, “w”)

Tras crear el objeto que representa nuestro archivo mediante la función open podremos realizar operaciones de lectura/escritura.

Una vez terminemos de trabajar con el archivo debemos cerrarlo utilizando el método close.

• Lectura de archivos

Para la lectura de archivos se utilizan los métodos read, readline y readlines.

- El método read devuelve una cadena con el contenido del archivo o bien el contenido de los primeros n bytes, si se especifica el tamaño máximo a leer.

#Contenido completo
completo = fr.read()
#Los 512 primeros bytes
parte = fr.read(512)

- El método readline sirve para leer las líneas del fichero una por una. Es decir, cada vez que se llama a este método, se devuelve el contenido del archivo desde el puntero hasta que se encuentra un carácter de nueva línea, incluyendo este carácter.

...
while True:
    linea = fr.readline()
    if not linea:
        break
    print(linea)
...

- El método readlines funciona leyendo todas las líneas del archivo y devolviendo una lista con las líneas leídas.

Cuando se termina de utilizar un archivo para leerlo, o escribirlo, siempre hay que cerrarlo:

f = open('/proc/cpuinfo')
for line in f:
    if (line.strip().startswith('model name')):
        model_name = line.split(':')[1].strip()
        print("Microprocesador : ", model_name)
f.close()

Un modo más cómodo de abrir y cerrar un archivo es utilizando la instrucción with, ésta cierra siempre el archivo al terminar aunque se produzca una excepción:

with open('/proc/cpuinfo') as f:
    for line in f:
        if (line.strip().startswith('model name')):
            model_name = line.split(':')[1].strip()
            print("Microprocesador : ", model_name)

- split y strip en python.org

• Escritura de archivos

Para la escritura de archivos se utilizan los métodos write y writelines.

- El método write funciona escribiendo en el archivo una cadena de texto que toma como parámetro.

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-

import urllib.request

##Guardar el html de una web en un archivo
respuesta = urllib.request.urlopen('http://manuais.iessanclemente.net/')
html = respuesta.read()
f1 = open(".\manuais.html", "w")
f1.write(repr(html))
f1.close()

- El método writelines toma como parámetro una lista de cadenas de texto indicando las líneas que queremos escribir en el fichero.

• Mover el puntero de lectura/escritura

Hay situaciones en las que nos puede interesar mover el puntero de lectura/escritura a una posición determinada del archivo. Por ejemplo, si queremos empezar a escribir en una posición determinada y no al final o al principio del archivo.

- El método seek toma como parámetro un número positivo o negativo a utilizar como desplazamiento. También se puede utilizar un segundo parámetro para indicar desde dónde se quiere hacer el desplazamiento:

· 0 indica que el desplazamiento se refiere al principio del fichero (comportamiento por defecto).

· 1 indica la posición actual.

· 2 indica el final del fichero.

- El método tell() determina la posición en la que se encuentra actualmente el puntero. Este método devuelve un entero indicando la distancia en bytes desde el principio del fichero.

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