Python でファイルに書き込む方法：初心者向けガイド

![image](https://www.kdnuggets.com/wp-content/uploads/kdn_awan_write_files_python_beginners_guide_feature.png)** ## # イントロダクション ファイルへの書き込みは、Python で必須のスキルです。これにより、プログラムが停止した際にデータが失われることなく、永続的にデータを保存できます。結果、ログ、レポート、ユーザー入力、設定、構造化データの保存にファイル保存機能を利用できます。 このガイドでは、テキストファイルの作成方法、複数行の書き込み、コンテンツの追加、フォルダとの連携、CSV 形式および JSON 形式でのデータ保存方法を学びます。また、最も一般的なファイルモードである w（書き込み）、a（追記）、x（排他書き込み）、r（読み取り）と、それぞれをいつ使用すべきかも学習します。 このガイドを終える頃には、結果、レポート、ログ、構造化データをファイルに保存する Python プログラムを作成できるようになります。 ## # 最初のテキストファイルの作成 ファイルに書き込む最も簡単な方法は、Python の組み込み関数である open()（オープン）関数を使用することです。 w モードは書き込みモードを意味します。ファイルが存在しない場合、Python がそれを作成します。ファイルが既に存在する場合、Python は既存の内容を置き換えます。 file = open("message.txt", "w") file.write("Hello, this is my first file written with Python.") file.close() このコードを実行すると、Python はノートブックまたはスクリプトと同じフォルダに message.txt という名前のファイルを作成します。 保存された内容を確認するために、ファイルを再度読み取ることができます。 file = open("message.txt", "r") content = file.read() file.close() print(content) 出力: Hello, this is my first file written with Python. ## # with open(): より良い方法 ファイルを手動で開いて閉じることも可能ですが、推奨されるアプローチは with open() を使用することです。 これにより、コードブロックが終了した後に自動的にファイルが閉じられます。これはよりクリーンで安全であり、実際の Python プロジェクトでも一般的に使用されています。 with open("message.txt", "w") as file: file.write("This file was written using with open().") with open("message.txt", "r") as file: content = file.read() print(content) 出力: This file was written using with open(). with open() を使用するのがベストプラクティスである理由は、ファイルを手動で閉じることを忘れる必要がないからです。 ## # ファイルモードの理解 ファイルを開く際、モードは Python にそのファイルに対して何を行いたいのかを指示します。 モード 意味 w ファイルへの書き込み。新しいファイルを作成するか、既存のファイルを上書きします。 a ファイルへの追記。既存の内容を削除せずに末尾に内容を追加します。 x 新しいファイルの作成。ファイルが既に存在する場合は失敗します。 r ファイルの読み取り。ファイルが存在しない場合は失敗します。 ファイルへの書き込みには、最も一般的なモードとして w と a が挙げられます。新しいファイルを作成するか既存の内容を置き換えたい場合は w を使用し、ファイルの末尾に新しい内容を追加したい場合は a を使用します。 ## # 複数行の書き込み 改行文字 \n を追加することで、複数の行を書き込むことができます。 with open("notes.txt", "w") as file: file.write("Line 1: Learn Python\n") file.write("Line 2: Practice file handling\n") file.write("Line 3: Build small projects\n") ファイルの読み取り: with open("notes.txt", "r") as file: print(file.read()) 出力: Line 1: Learn Python Line 2: Practice file handling Line 3: Build small projects リストの文字列をファイルに書き込むには、writelines() メソッド（原語：writelines）も使用できます。 tasks = [ "Write Python code\n", "Run the notebook\n", "Check the output file\n" ] with open("tasks.txt", "w") as file: file.writelines(tasks) ファイルの読み込み： with open("tasks.txt", "r") as file: print(file.read()) 出力結果： Write Python code Run the notebook Check the output file 重要な注意点として、writelines() メソッドは自動的に改行を追加しないため、\n を明示的に含める必要があります。 ## # ファイルへの追記 ファイルの既存内容を置き換えずに、末尾に新しい内容を追加したい場合もあります。 その場合は、追記モード（a）を使用します。 with open("journal.txt", "w") as file: file.write("Day 1: I started learning Python file handling.\n") with open("journal.txt", "a") as file: file.write("Day 2: I learned how to append text to a file.\n") ファイルの読み込み： with open("journal.txt", "r") as file: print(file.read()) 出力結果： Day 1: I started learning Python file handling. Day 2: I learned how to append text to a file. ログ、ジャーナル、レポート、または新しい情報を継続的に追加したいファイルを取り扱う場合、追記モードは非常に有用です。 ## # ファイルの安全な作成 新しいファイルを作成しつつ、既存のファイルを上書きしたくない場合は、x モードを使用します。 このモードは、ファイルが存在しない場合にのみファイルを作成します。ファイルが既に存在する場合は、Python は FileExistsError を発生させます。 try: with open("new_file.txt", "x") as file: file.write("This file was created using x mode.") print("File created successfully.") except FileExistsError: print("The file already exists, so Python did not overwrite it.") ファイルが存在しない場合、以下のような出力が表示されます。 File created successfully. ファイルが既に存在する場合は、以下のような出力が表示されます。 The file already exists, so Python did not overwrite it. これは、既存のファイルを誤って上書きされないように保護したい場合に役立ちます。 ## ファイルパスの扱い デフォルトでは、Python はノートブックやスクリプトが実行されている同じフォルダにファイルを保存します。 特定のフォルダ内にファイルを保存したい場合は、[pathlib](https://docs.python.org/3/library/pathlib.html) を使用できます。** from pathlib import Path output_folder = Path("output") output_folder.mkdir(exist_ok=True) file_path = output_folder / "summary.txt" with open(file_path, "w") as file: file.write("This file was saved inside the output folder.") print(f"File saved to: {file_path}") 出力: File saved to: output/summary.txt 次に、このファイルを読み取ります。 with open("output/summary.txt", "r") as file: print(file.read()) 出力: This file was saved inside the output folder. mkdir(exist_ok=True) メソッドは、フォルダが存在しない場合にそのフォルダを作成します。フォルダが既に存在する場合は、Python はエラーを発生させません。 ## CSV ファイルの書き込み CSV ファイルは、行と列のような表形式データを保存するために有用です。これらは通常、Excel や Google スプレッドシートなどのスプレッドシートツールで開かれます。 Python で CSV ファイルを作成するには、[csv](https://docs.python.org/3/library/csv.html)** モジュールを使用します。 import csv students = [ ["Name", "Score"], ["Ayesha", 92], ["Bilal", 85], ["Sara", 88] ] with open("students.csv", "w", newline="") as file: writer = csv.writer(file) writer.writerows(students) CSV ファイルの読み込み: with open("students.csv", "r") as file: print(file.read()) 出力: Name,Score Ayesha,92 Bilal,85 Sara,88 newline="" 引数は、特に Windows 環境で CSV ファイルを書き込む際に不要な空行を回避するのに役立ちます。 ## JSON ファイルの書き込み JSON は、構造化データを保存するための別の一般的な形式です。辞書、API の応答、設定ファイル、ネストされたデータによく使用されます。 Python で JSON ファイルを作成するには、[json](https://docs.python.org/3/library/json.html)** モジュールを使用します。 import json profile = { "name": "Ayesha", "role": "Data Analyst", "skills": ["Python", "SQL", "Excel"], "active": True } with open("profile.json", "w") as file: json.dump(profile, file, indent=4) JSON ファイルの読み込み: with open("profile.json", "r") as file: print(file.read()) 出力: { "name": "Ayesha", "role": "Data Analyst", "skills": [ "Python", "SQL", "Excel" ], "active": true } indent=4 引数を使用すると、JSON ファイルが読みやすくなります。 ## # よくある初心者の間違い ** Python でファイルに書き込む際に初心者が犯しがちないくつかの間違いを以下に挙げます。 ミス 何が起きるか 修正方法 ファイルを閉じるのを忘れる 変更が正しく保存されない可能性がある with open() を使用する w を使う代わりに a を使わない 既存の内容が削除されてしまう 追加する場合は a を使用する \n（改行文字）を忘れる テキストが1 行にまとまってしまう 改行文字を追加する 存在しないフォルダに書き込む Python がエラーを発生させる 先にフォルダを作成する 非文字データを直接書き込む TypeError が発生する可能性がある 値を文字列に変換するか、CSV/JSON を使用する ## # まとめ ファイルへの書き込みは、最も有用な初心者の Python スキルの一つです。私はまだ工学部の 2 学期にプログラミングコンテストに参加した際、ファイルを保存する方法がわからず約 1 時間無駄にしたことを覚えています。もしこれがこれほど簡単だと知っていれば、勝てたかもしれません。 ファイルの保存機能は、ログの保存、プログラム出力の保存、レポート作成、ユーザーデータの保管、そして JSON のような形式を使用して単純なデータベースの読み書きを行うことなどを可能にします。最も素晴らしい点は、Python のファイル処理がネイティブであり、高速で、特別な設定なしですぐに使えることです。 ほとんどのタスクでは、with open() を使用してください。これによりファイルが自動的に閉じられます。w はファイルへの書き込みや上書きに、a は新しいコンテンツの追加に、x は既存のファイルを置き換えずに安全に新しいファイルを作成するために使用します。

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