Cách đọc file trong Python chi tiết – Read Files Python

Trong Python, đọc file là quá trình mở và trích xuất dữ liệu từ một file có sẵn trên hệ thống. Đây là một kỹ năng quan trọng giúp bạn xử lý thông tin từ các file văn bản, file nhị phân hay thậm chí là dữ liệu dạng số. Trong bài viết này, mình sẽ hướng dẫn chi tiết các phương pháp đọc file, từ cơ bản đến nâng cao, bao gồm cả cách sử dụng các chế độ đọc và thao tác với con trỏ file.

Điểm chính cần nắm

• Cách mở file để đọc trong Python: Hướng dẫn cách mở file ở chế độ đọc và sử dụng with open() để đảm bảo quản lý tài nguyên hiệu quả.
• Các phương thức đọc file trong Python: Giới thiệu các phương thức read(), readline(), readlines() và so sánh ưu nhược điểm của từng phương thức.
• Đọc file bằng câu lệnh with trong Python: Sử dụng with open() để đọc file an toàn, tránh rò rỉ tài nguyên.
• Đọc file trong Python ở chế độ nhị phân: Hướng dẫn thao tác với file nhị phân, bao gồm cách ghi và đọc dữ liệu nhị phân.
• Đọc dữ liệu dạng số nguyên từ file: Cách lưu trữ và đọc số nguyên trong file nhị phân bằng to_bytes() và from_bytes().
• Đọc dữ liệu số thực từ một file: Hướng dẫn ghi và đọc số thực từ file bằng struct.pack() và struct.unpack().
• Đọc và ghi file bằng “r+” mode: Giải thích cách sử dụng chế độ r+ để vừa đọc vừa ghi file, cùng với thao tác di chuyển con trỏ bằng seek().
• Đọc và ghi vào file cùng lúc trong Python: Ví dụ thực tế về ghi đè nội dung file, chỉnh sửa một phần file và đọc lại dữ liệu.
• Đọc một file từ offset cụ thể: Cách sử dụng seek() để đọc dữ liệu từ vị trí chỉ định trong file.
• Vietnix – Giải pháp lưu trữ uy tín, tốc độ và bảo mật hàng đầu: Giới thiệu dịch vụ lưu trữ, máy chủ của Vietnix với chất lượng cao và hỗ trợ 24/7.

Cách mở file để đọc trong Python

Để đọc một file trong Python, bạn sử dụng hàm open(). Hàm này yêu cầu ít nhất một tham số là tên file và có thể nhận thêm tham số thứ hai để chỉ định chế độ mở file.

Mở file ở chế độ đọc ('r')

Chế độ mặc định của open() là 'r' (read mode), nghĩa là chỉ đọc dữ liệu từ file mà không thể ghi.

Ví dụ:

# Mở file example.txt ở chế độ đọc
file = open('example.txt', 'r')

# Đọc nội dung file
content = file.read()
print(content)

# Đóng file sau khi đọc
file.close()

Sử dụng with open() để mở file

Sử dụng with open() giúp Python tự động đóng file sau khi đọc xong, tránh lỗi quên đóng file.

with open('example.txt', 'r') as file:
    content = file.read()
    print(content)  # Không cần gọi file.close()

Các phương thức đọc file trong Python

Python cung cấp nhiều phương thức để đọc dữ liệu từ file, tùy theo nhu cầu sử dụng. Dưới đây là các phương thức phổ biến:

• read(): Đọc toàn bộ nội dung file
• readline(): Đọc một dòng từ file
• readlines(): Đọc tất cả các dòng và trả về danh sách

Đọc toàn bộ nội dung file bằng phương thức read()

Phương thức read() được sử dụng để đọc nội dung của file trong Python. Phương thức này đọc toàn bộ nội dung của file dưới dạng một chuỗi đơn. Cách này phù hợp khi cần xử lý toàn bộ file cùng một lúc.

Cú pháp:

file_object.read(size)

Trong đó:

• file_object là file được trả về bởi hàm open().
• size là số byte cần đọc từ file. Tham số này là tùy chọn. Nếu bỏ qua hoặc đặt giá trị âm, phương thức sẽ đọc đến hết file.

Ví dụ: Giả sử file vietnix.txt có nội dung sau

Đọc toàn bộ nội dung file:

# Mở file ở chế độ đọc
file = open("vietnix.txt", "r")

# Đọc toàn bộ nội dung file
content = file.read()

# Hiển thị nội dung file
print(content)

# Đóng file
file.close()

Kết quả:

Đọc một dòng trong file bằng readline()

Phương thức readline() giúp đọc từng dòng trong file, phù hợp khi cần xử lý dữ liệu dòng theo dòng thay vì đọc toàn bộ file cùng một lúc. Phương thức readline() được sử dụng để đọc một dòng từ file mỗi lần. Phương thức này hữu ích khi bạn cần xử lý file theo từng dòng, đặc biệt là đối với các file lớn nơi việc đọc toàn bộ nội dung cùng lúc là không thực tế.

Cú pháp:

file_object.readline(size)

Trong đó:

• file_object là file được trả về bởi hàm open().
• size là một tham số tùy chọn xác định số byte tối đa cần đọc từ dòng. Nếu bỏ qua hoặc đặt giá trị âm, phương thức sẽ đọc đến hết dòng.

Ví dụ: Giả sử file vietnix.txt có nội dung sau

Sử dụng readline() để đọc dòng đầu tiên và dòng thứ hai:

# Mở file ở chế độ đọc
file = open("vietnix.txt", "r")

# Đọc dòng đầu tiên
line1 = file.readline()
print(line1)

# Đọc dòng thứ hai
line2 = file.readline()
print(line2)

# Đóng file
file.close()

Kết quả:

Đọc tất cả dòng trong file bằng readlines()

Phương thức readlines() giúp đọc toàn bộ nội dung file và trả về danh sách, trong đó mỗi dòng là một phần tử. Mỗi phần tử vẫn giữ ký tự xuống dòng ở cuối. Cách này phù hợp khi cần làm việc với toàn bộ nội dung file một cách linh hoạt. Tuy nhiên, nếu file quá lớn, nó có thể tiêu tốn nhiều bộ nhớ. Khi đó, nên dùng readline() hoặc duyệt file bằng vòng lặp for để tối ưu hơn.

Cú pháp:

file_object.readlines(hint)

Trong đó:

• file_object là file được trả về bởi hàm open().
• hint là một tham số tùy chọn chỉ định số byte cần đọc. Nếu được chỉ định, nó sẽ đọc các dòng đến số byte được chỉ định, không nhất thiết đọc toàn bộ file.

Ví dụ:

Giả sử file vietnix.txt có nội dung sau:

Sử dụng readlines() để đọc toàn bộ nội dung file:

# Mở file ở chế độ đọc
file = open("vietnix.txt", "r")

# Đọc tất cả các dòng từ file
lines = file.readlines()

# In từng dòng trong file
for line in lines:
   print(line, end="")  # Giữ nguyên định dạng dòng

# Đóng file sau khi đọc
file.close()

Kết quả:

So sánh các phương thức đọc file

Đọc file bằng câu lệnh with trong Python

Sử dụng with để đọc file trong Python giúp mã nguồn gọn gàng và tránh lỗi quên đóng file. Khi khối lệnh trong with kết thúc, file sẽ tự động đóng, ngay cả khi có lỗi xảy ra. Cách này giúp quản lý tài nguyên hiệu quả và đảm bảo chương trình hoạt động ổn định hơn khi làm việc với file.

Cú pháp:

with open("file.txt", "r") as file:
    content = file.read()

Trong đó:

• open("file.txt", "r"): Mở file ở chế độ đọc.
• with đảm bảo file tự động đóng sau khi kết thúc khối lệnh.
• file.read(): Đọc toàn bộ nội dung file.

Ví dụ: Giả sử file vietnix.txt có nội dung sau

Ta có thể đọc file như sau:

with open("vietnix.txt", "r") as file:
    content = file.read()

print(content)

Kết quả:

Đọc file trong Python ở chế độ nhị phân

Mặc định, Python xử lý file ở dạng văn bản (text). Tuy nhiên, để làm việc với file nhị phân như ảnh (jpg), nhạc (mp3), video hoặc file thực thi (exe), ta cần mở file ở chế độ nhị phân (binary mode) bằng cách thêm "b" vào chế độ mở file. Chế độ này giúp Python xử lý dữ liệu nhị phân chính xác, tránh lỗi mã hóa khi làm việc với file media, file nén hoặc file hệ thống.

Ghi dữ liệu vào file nhị phân

Giả sử bạn muốn tạo một file nhị phân vietnix.bin và ghi dữ liệu vào đó:

# Mở file ở chế độ ghi nhị phân
with open("vietnix.bin", "wb") as file:
    data = b"Vietnix - Server chất lượng"
    file.write(data)

Trong đó:

• wb: Chế độ ghi nhị phân (write binary).
• b"...": Chuỗi dữ liệu nhị phân cần ghi vào file.
• Sau khi chạy lệnh trên, file vietnix.bin sẽ được tạo với nội dung dưới dạng nhị phân.

Đọc file nhị phân

Để đọc file nhị phân, ta mở file với chế độ "rb" (read binary):

Ví dụ:

# Mở file ở chế độ đọc nhị phân
with open("vietnix.bin", "rb") as file:
    data = file.read()

# Giải mã nội dung file
print(data.decode("utf-8"))

Trong đó:

• rb: Chế độ đọc nhị phân.
• file.read(): Đọc toàn bộ nội dung file dưới dạng bytes.
• decode("utf-8"): Chuyển đổi dữ liệu nhị phân về dạng chuỗi.

Kết quả:

Đọc dữ liệu dạng số nguyên từ file

Khi làm việc với file chứa số nguyên, ta có thể sử dụng file văn bản (text file) hoặc file nhị phân (binary file). Với file nhị phân, số nguyên cần được chuyển đổi thành dạng byte trước khi ghi và đọc.

Ghi số nguyên vào file nhị phân bằng to_bytes()

Để lưu số nguyên vào file nhị phân, ta sử dụng phương thức to_bytes() để chuyển đổi số thành chuỗi byte:

# Số nguyên cần ghi vào file
n = 25

# Chuyển số nguyên thành dạng byte (8 byte, big-endian)
data = n.to_bytes(8, 'big')

# Ghi dữ liệu vào file nhị phân
with open('test.bin', 'wb') as f:
    f.write(data)

Đọc số nguyên từ file nhị phân bằng from_bytes()

Để đọc lại dữ liệu số nguyên từ file nhị phân, chuyển đổi đầu ra của phương thức read() về số nguyên sử dụng phương thức from_bytes():

# Đọc dữ liệu nhị phân từ file
with open('test.bin', 'rb') as f:
    data = f.read()
    n = int.from_bytes(data, 'big')

# In số nguyên đã đọc
print(n)

Kết quả:

Đọc dữ liệu số thực từ một file

Để lưu trữ và đọc số thực từ file nhị phân một cách chính xác, ta sử dụng module struct. Module này giúp chuyển đổi giữa số thực trong Python và dạng bytes theo cấu trúc C. Dưới đây là cách triển khai với file test.bin, sử dụng struct.pack() để ghi dữ liệu và struct.unpack() để đọc lại số thực từ file.

Ghi số thực vào file nhị phân bằng struct.pack()

Khi ghi số thực vào file nhị phân, ta cần chuyển nó thành dạng byte bằng struct.pack():

import struct

# Định nghĩa số thực cần ghi vào file
x = 23.50

# Chuyển số thực thành dạng byte (4 byte, chuẩn IEEE 754)
data = struct.pack('f', x)

# Ghi dữ liệu vào file nhị phân
with open('test.bin', 'wb') as f:
    f.write(data)

Đọc số thực từ file nhị phân bằng struct.unpack()

Để đọc số thực từ file nhị phân, ta sử dụng struct.unpack() để chuyển đổi dữ liệu byte về số thực:

import struct

# Đọc dữ liệu nhị phân từ file
with open('test.bin', 'rb') as f:
    data = f.read()
    
    # Chuyển dữ liệu byte thành số thực
    x = struct.unpack('f', data)[0]
    
    # In số thực đã đọc
    print(x)

Ví dụ:

Đọc và ghi file bằng 'r+' mode

Chế độ "r+" cho phép đọc và ghi dữ liệu vào file mà không xóa nội dung cũ. Nếu muốn đọc hoặc ghi tại một vị trí cụ thể, ta có thể sử dụng phương thức seek() để di chuyển con trỏ trong file.

Khi nào nên dùng "r+"?

• Khi cần đọc và ghi đồng thời mà không làm mất dữ liệu cũ.
• Khi muốn sửa đổi nội dung file mà không ghi đè toàn bộ.

Cú pháp:

fileObject.seek(offset[, whence])

Trong đó:

• offset: Vị trí byte trong file mà con trỏ sẽ di chuyển đến.
• whence (tùy chọn):
  • 0 (mặc định) → Vị trí tính từ đầu file.
  • 1 → Tính từ vị trí hiện tại của con trỏ.
  • 2 → Tính từ cuối file.

Ví dụ: Giả sử file vietnix.txt có nội dung

Bây giờ, ta mở file bằng chế độ "r+", di chuyển con trỏ đến byte thứ 10 và đọc 7 ký tự.

# Mở file vietnix.txt ở chế độ đọc và ghi
with open("vietnix.txt", "r+") as file:
    # Di chuyển con trỏ đến vị trí byte thứ 10
    file.seek(10, 0)
    
    # Đọc 7 ký tự từ vị trí hiện tại
    data = file.read(7)
    
    # In ra màn hình
    print(data)

Kết quả:

Đọc và ghi vào file cùng lúc trong Python

Thông thường:

• Mở file để đọc ("r" hoặc "rb") → không thể ghi vào file.
• Mở file để ghi ("w" hoặc "a") → không thể đọc, có thể gây lỗi UnsupportedOperation.

Giải pháp: Thêm "+" vào chế độ mở file

• "r+" – Đọc & ghi, giữ nguyên nội dung cũ.
• "w+" – Đọc & ghi, xóa toàn bộ nội dung cũ trước khi ghi.
• "a+" – Đọc & ghi, giữ nguyên nội dung cũ và ghi thêm vào cuối file.

Ghi đè nội dung và đọc lại từ file

Trong ví dụ này, mình mở file ở chế độ ‘r+’ và ghi dữ liệu vào file. Phương thức seek(0) định vị lại con trỏ về đầu file:

with open("vietnix.txt", "r+") as file:
    file.write("Vietnix - Dịch vụ server uy tín!\n")
    file.seek(0)  # Quay lại đầu file để đọc
    print(file.read())

Kết quả:

Chỉnh sửa một phần nội dung file và đọc lại từ file

Giả sử file server_info.txt có nội dung:

Ta sẽ thay từ "chuyên nghiệp" thành "hiệu quả" bằng "r+".

# Mở file ở chế độ đọc-ghi
with open("server_info.txt", "r+") as f:
    content = f.read()  # Đọc toàn bộ nội dung file
    
    # Tìm vị trí của từ "chuyên nghiệp"
    offset = content.find("chuyên nghiệp")
    
    if offset != -1:
        f.seek(offset)  # Di chuyển con trỏ đến vị trí cần sửa
        f.write("hiệu quả  ")  # Ghi đè từ mới, giữ nguyên số ký tự

    f.seek(0)  # Quay lại đầu file để đọc lại
    print("Nội dung sau khi cập nhật:\n", f.read())

Kết quả:

Đọc một file từ offset cụ thể

Trong Python, ta có thể dùng seek(offset, whence) để đặt con trỏ đọc/ghi tại một vị trí cụ thể trong file.

Ví dụ:

Giả sử Vietnix có một file server_info.txt chứa thông tin về dịch vụ:

Ta sẽ thay từ "chuyên nghiệp" thành "hiệu quả" mà không làm thay đổi độ dài file.

# Mở file ở chế độ đọc-ghi
with open("server_info.txt", "r+") as f:
    content = f.read()  # Đọc toàn bộ nội dung file
    
    # Tìm vị trí của từ "chuyên nghiệp"
    offset = content.find("chuyên nghiệp")
    
    if offset != -1:
        f.seek(offset)  # Di chuyển con trỏ đến vị trí cần sửa
        f.write("hiệu quả  ")  # Ghi đè từ mới, giữ nguyên số ký tự

    f.seek(0)  # Quay lại đầu file để đọc lại nội dung
    print("Nội dung sau khi cập nhật:\n", f.read())

Kết quả:

Vietnix – Giải pháp lưu trữ uy tín, tốc độ và bảo mật hàng đầu

Vietnix là một trong những nhà cung cấp dịch vụ thuê server, hosting, VPS, domain hàng đầu tại Việt Nam, mang đến giải pháp lưu trữ hiệu quả và bảo mật cao. Với hơn 80.000 khách hàng tin tưởng, Vietnix cam kết cung cấp dịch vụ chất lượng vượt trội cùng đội ngũ hỗ trợ kỹ thuật 24/7. Dịch vụ thuê máy chủ của Vietnix không chỉ đảm bảo hiệu suất tối ưu, mà còn giúp doanh nghiệp bảo mật dữ liệu tốt hơn, nâng cao khả năng vận hành hệ thống một cách ổn định và bền vững.

Thông tin liên hệ:

• Website: https://vietnix.vn/
• Hotline: 18001093
• Email: sales@vietnix.com.vn
• Địa chỉ: 265 Hồng Lạc, Phường 10, Quận Tân Bình, Thành Phố Hồ Chí Minh.

Lời kết

Việc thành thạo cách đọc file trong Python không chỉ giúp bạn xử lý dữ liệu nhanh chóng mà còn tối ưu hóa hiệu suất của ứng dụng. Bằng cách sử dụng đúng phương thức và chế độ đọc phù hợp, bạn có thể dễ dàng thao tác với các loại file khác nhau mà không gặp lỗi. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào hoặc cần hỗ trợ thêm, hãy để lại bình luận bên dưới, mình sẽ phản hồi sớm nhất. Cảm ơn bạn đã theo dõi bài viết!