Python入門

はじめに

Pythonでファイルを読み書きする処理は、データ分析やWeb開発など様々な場面で必要になります。この記事では、基本的なテキストファイルの読み書きから、CSVやJSONといった構造化データの扱い方まで、with文を使った安全な方法で解説します。

ファイルを開く・閉じる：with文を使おう

ファイル操作の基本は、ファイルを開いて（open）、処理をして、閉じる（close）ことです。しかし、エラーが発生した場合などにcloseを忘れるとリソースリークの原因になります。そこで推奨されるのがwith文です。

with open('sample.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    content = f.read()
<h1>withブロックを抜けると自動的にcloseされる</h1>

open関数のモードは以下の通りです。

'r': 読み込み

'w': 書き込み（上書き）

'a': 追記

'r+': 読み書き両方

'b': バイナリモード（例：'rb'）

テキストファイルの読み書き

ファイルの読み込み

ファイル全体を読み込むにはread()、1行ずつ読み込むにはreadline()やイテレーションを使います。

<h1>全体を読み込み</h1>
with open('sample.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    content = f.read()
<h1>1行ずつ読み込み</h1>
with open('sample.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    for line in f:
        print(line.strip())  # 改行除去

ファイルへの書き込み

書き込みはwrite()メソッドを使います。

with open('output.txt', 'w', encoding='utf-8') as f:
    f.write('Hello, Python!\n')
    f.write('ファイル操作の練習\n')

追記したい場合はモードを'a'にします。

CSVファイルの読み書き

CSV（Comma-Separated Values）は表形式のデータを扱うのに便利です。Pythonの標準ライブラリcsvを使います。

CSVの読み込み

import csv
with open('data.csv', 'r', encoding='utf-8') as f:
    reader = csv.reader(f)
    for row in reader:
        print(row)  # リストとして取得

辞書形式で読み込むにはcsv.DictReaderを使います。

with open('data.csv', 'r', encoding='utf-8') as f:
    reader = csv.DictReader(f)
    for row in reader:
        print(row['name'], row['age'])

CSVの書き込み

import csv
with open('output.csv', 'w', encoding='utf-8', newline='') as f:
    writer = csv.writer(f)
    writer.writerow(['名前', '年齢', '都市'])
    writer.writerow(['Alice', 30, 'Tokyo'])
    writer.writerow(['Bob', 25, 'Osaka'])

newline=''を指定することで、余計な改行を防げます。

JSONファイルの読み書き

JSON（JavaScript Object Notation）は設定ファイルやAPIのデータ形式として広く使われています。jsonモジュールを使います。

JSONの読み込み

import json
with open('data.json', 'r', encoding='utf-8') as f:
    data = json.load(f)  # 辞書やリストとして取得

JSONの書き込み

import json
data = {
    'name': 'Alice',
    'age': 30,
    'city': 'Tokyo'
}
with open('output.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
    json.dump(data, f, ensure_ascii=False, indent=4)

ensure_ascii=Falseで日本語をそのまま出力、indent=4で見やすく整形します。

応用例：CSVからJSONへの変換

実際の業務では、CSVデータをJSONに変換するケースがよくあります。

import csv
import json
csv_file = 'input.csv'
json_file = 'output.json'
data = []
with open(csv_file, 'r', encoding='utf-8') as f:
    reader = csv.DictReader(f)
    for row in reader:
        data.append(row)
with open(json_file, 'w', encoding='utf-8') as f:
    json.dump(data, f, ensure_ascii=False, indent=4)

エラーハンドリング

ファイル操作では、ファイルが存在しない、権限がないなどのエラーが発生する可能性があります。try-exceptで適切に処理しましょう。

try:
    with open('nonexistent.txt', 'r') as f:
        content = f.read()
except FileNotFoundError:
    print('ファイルが見つかりません。')
except PermissionError:
    print('ファイルを開く権限がありません。')

まとめ

Pythonでのファイル操作の基本を解説しました。ポイントは以下の通りです。

with文を使ってファイルを安全に扱う

モード（r, w, a）を正しく指定する

CSVはcsvモジュール、JSONはjsonモジュールを使う

エラーハンドリングを忘れずに

これらのテクニックをマスターすれば、データの入出力がスムーズになります。ぜひ実際にコードを書いて練習してみてください。