Tiedostojen kirjoittaminen

Tiedoston lukemisen lisäksi voimme luonnollisesti myös kirjoittaa tiedostoon tietoa. Tyypillinen esimerkki on ohjelman tulosten tallentaminen tiedostoon, jotta niitä voidaan käyttää myös myöhemmin tai muokata edelleen jollain toisella ohjelmalla.

Tiedoston kirjoittamisessa voimme joko luoda uuden tiedoston tai lisätä tietoa olemassa olevan tiedoston vanhan tiedon perään. Molemmissa tapauksissa käytetään edellisestä osasta tuttua open-funktiota, mutta kirjoittamista varten funktiolle annetaan toinen parametri.

Uuden tiedoston luominen

Uusi tiedosto luodaan antamalla open-funktiolle tiedoston nimen lisäksi avaustilaksi w (tulee sanasta "write"). Esimerkiksi

with open("uusi_tiedosto.txt", "w") as tiedosto:
    # tiedostoon kirjoittaminen

Huomaa, että mikäli tiedosto on jo olemassa, kaikki sen sisältö ylikirjoitetaan. Ole siis erittäin huolellinen uusia tiedostoja luodessasi.

Kun tiedosto on avattu, sinne voidaan kirjoittaa tietoa. Kirjoittaminen tapahtuu metodilla write, joka saa parametrikseen kirjoitettavan merkkijonon.

with open("uusi_tiedosto.txt", "w") as tiedosto:
    tiedosto.write("Moi kaikki!")

Ohjelman suorittamisen jälkeen samaan hakemistoon ilmestyy tiedosto uusi_tiedosto.txt, jonka sisältö näyttää tältä:

Huomaa, että jos tiedostoon halutaan rivinvaihtoja, ne täytyy lisätä tekstiin itse. Esimerkiksi ohjelma

with open("uusi_tiedosto.txt", "w") as tiedosto:
    tiedosto.write("Moi kaikki!")
    tiedosto.write("Toinen rivi")
    tiedosto.write("Viimeinen rivi")

tuottaa seuraavanlaisen tiedoston:

Tulostukset saadaan omille riveilleen lisäämällä rivien loppuun rivivaihtomerkki \n:

with open("uusi_tiedosto.txt", "w") as tiedosto:
    tiedosto.write("Moi kaikki!\n")
    tiedosto.write("Toinen rivi\n")
    tiedosto.write("Viimeinen rivi\n")

Nyt tiedosto uusi_tiedosto.txt näyttää tältä:

Tiedon lisääminen olemassaolevaan tiedostoon

Jos haluamme lisätä tietoa olemassa olevaan tiedostoon, voimme avata tiedoston tilassa a (lyhenne sanasta "append"). Tällöin tiedoston nykyistä sisältöä ei pyyhitä, vaan uusi tieto kirjoitetaan tiedoston loppuun.

Jos tiedostoa ei ole olemassa, tila a toimii samalla tavalla kuin tila w.

Seuraava ohjelma avaa edellisen esimerkin tuottaman tiedoston uusi_tiedosto.txt ja lisää sen perään pari riviä tekstiä:

with open("uusi_tiedosto.txt", "a") as tiedosto:
    tiedosto.write("Rivi numero 4\n")
    tiedosto.write("Ja taas yksi.\n")

Ohjelman suorituksen jälkeen tiedosto näyttää tältä:

Tiedon lisääminen tiedostoon on kuitenkin suhteellisen harvoin tarvittava operaatio.

Tiedostoon lisäämisen sijaan on usein yksinkertaisinta kirjoittaa tiedosto kokonaan uudelleen. Näin joudutaan useimmiten tekemään jos esimerkiksi tiedoston sisältö muuttuu keskeltä tiedostoa.

CSV-tiedoston kirjoittaminen

CSV-tiedoston voi kirjoittaa rivi riviltä write-metodilla. Esimerkiksi seuraava esimerkki luo tiedoston koodarit.csv, jonka jokaisella rivillä on koodarin nimi, työympäristö, lempikieli ja kokemus vuosissa. Tiedot on erotettu puolipisteillä.

with open("koodarit.csv", "w") as tiedosto:
    tiedosto.write("Erkki;Windows;Pascal;10\n")
    tiedosto.write("Matti;Linux;PHP;2\n")
    tiedosto.write("Antti;Linux;Java;17\n")
    tiedosto.write("Emilia;Mac;Cobol;9\n")

Tämän tuloksena on seuraava tiedosto:

Tarkastellaan sitten tilannetta, jossa tiedostoon kirjoitettavat tiedot ovatkin muistissa listoina:

koodarit = []
koodarit.append(["Erkki", "Windows", "Pascal", 10])
koodarit.append(["Matti", "Linux", "PHP", 2])
koodarit.append(["Antti", "Linux", "Java", 17])
koodarit.append(["Emilia", "Mac", "Cobol", 9])

Nyt voimme kirjoittaa koodarien tiedot CSV-tiedostoon näin:

with open("koodarit.csv", "w") as tiedosto:
    for koodari in koodarit:
        rivi = f"{koodari[0]};{koodari[1]};{koodari[2]};{koodari[3]}"
        tiedosto.write(rivi+"\n")

Jos koodaria kuvaavissa listoissa olisi suuri määrä alkioita, olisi csv-tiedostoon kirjoitetavien rivien muodostaminen yllä olevalla tekniikalla työläähköä, ja rivit kannattaisikin koota silmukan avulla:

with open("koodarit.csv", "w") as tiedosto:
    for koodari in koodarit:
        rivi = ""
        for arvo in koodari:
            rivi += f"{arvo};"
        rivi = rivi[:-1]
        tiedosto.write(rivi+"\n")

Tiedoston tyhjentäminen ja poisto

Joissain tilanteissa ohjelmassa on tarvetta tyhjentää olemassaolevan tiedoston sisältö. Tämä onnistuu avaamalla tiedosto kirjoitustilassa "w" ja sulkemalla tiedosto välittömästi:

with open("tyhjennettava_tiedosto.txt", "w") as tiedosto:
    pass

Nyt with-lohkossa on ainoastaan komento pass, joka ei tee mitään. Komento tarvitaan, sillä Python ei salli sellaisia lohkoja missä ei ole mitään komentoja.

Tiedoston tyhjennys on mahdollista tehdä myös ilman with-lohkokon käyttöä:

open('tyhjennettava_tiedosto.txt', 'w').close()

Tiedon käsittely CSV:nä

Tehdään vielä lopuksi ohjelma, joka lukee CSV-tiedostosta opiskelijoiden viikoittaiset kurssipistemäärät ja laskee näiden avulla kurssin arvosanan. Lopuksi ohjelma luo CSV-tiedoston, josta selviää opiskelijan yhteispistemäärä sekä arvosana

Ohjelman lukema CSV-tiedosto näyttää seuraavalta:

Ohjelman logiikka on jaettu kolmeen funktioon. Tiedoston lukeminen tapahtuu samaan tapaan kuin edellisessä aliluvussa: tiedot talletetaan sanakirjaan, jossa avaimena on opiskelijan nimi ja arvona lista viikkopisteistä:

def lue_viikkopisteet(tiedostonimi):
    viikkopisteet = {}
    with open(tiedostonimi) as tiedosto:
        for rivi in tiedosto:
            osat = rivi.split(";")
            lista = []
            for pisteet in osat[1:]:
                lista.append(int(pisteet))
            viikkopisteet[osat[0]] = lista

    return viikkopisteet

Arvosanojen laskemista varten on tehty oma funktionsa, jota tiedostoon kirjoittava funktio hyödyntää:

def arvosana(pisteet):
    if pisteet < 20:
        return 0
    elif pisteet < 25:
        return 1
    elif pisteet < 30:
        return 2
    elif pisteet < 35:
        return 3
    elif pisteet < 40:
        return 4
    else:
        return 5

def tallenna_tulokset(tiedostonimi, viikkopisteet):
    with open(tiedostonimi, "w") as tiedosto:
        for nimi, lista in viikkopisteet.items():
            summa = sum(lista)
            tiedosto.write(f"{nimi};{summa};{arvosana(summa)}\n")

Itse "pääohjelma" on nyt hyvin yksinkertainen. Huomaa, että luettavan ja kirjoitettavan tiedoston nimet annetaan funktioille parametrina:

viikkopisteet = lue_viikkopisteet("viikkopisteet.csv")
tallenna_tulokset("tulokset.csv", viikkopisteet)

Suorituksen tuloksena oleva CSV-tiedosto näyttää seuraavalta:

Huomaa, miten ohjelma on koostettu suhteellisen yksinkertaisista, vain yhteen asiaan keskittyvistä funktioista. Tämä on yleisesti ottaen suositeltava tapa ohjelmoinnissa, se helpottaa ohjelman toiminnallisuuden varmistamista sekä myöhemmin ohjelmaan tehtävien muutosten sekä laajennusten tekemistä.

Jos esimerkiksi haluaisimme ohjelmaan toiminnallisuuden, joka tulostaa yhden opiskelijan arvosanan, olisi toiminnallisuus helppo koostaa käyttäen apuna jo valmiina olevaa arvosanan laskevaa funktiota:

def hae_arvosana(haettava, viikkopisteet):
    for nimi, lista in viikkopisteet.items():
        if nimi == haettava:
            return arvosana(sum(lista))


viikkopisteet = lue_viikkopisteet("viikkopisteet.csv")
print(hae_arvosana("Paula", viikkopisteet))

Jos ohjelmasta halutaan muuttaa tai korjata "yhtä asiaa", esimerkiksi arvosanojen pisterajoja, kohdistuu muokkaus hyvin rakennetussa ohjelmassa ainoastaan yhteen tai muutamaan funktioon. Jos sama logiikka, esimerkiksi arvosanan laskeminen, olisi kopioitu useaan paikkaan, kasvaisi riski, että muutoksia ei muistettaisi tehdä kaikkiin oikeisiin paikkoihin.