Abriendo y cerrando los archivos

Abrir archivos con `open()`

La sintaxis básica para abrir un archivo es:

stream = open(file, mode='r', encoding=None)

file: Especifica el nombre del archivo que se va a abrir.
mode: Indica el modo de apertura del archivo, es decir, si será para lectura, escritura, etc. Si no se especifica, el valor predeterminado es lectura en modo texto ('r').
encoding: Define la codificación de caracteres (por ejemplo, UTF-8). Es útil para archivos de texto. Si no se define, la codificación predeterminada depende del sistema.

Modos básicos de apertura:

r (lectura):
- Abre el archivo en modo lectura.
- El archivo debe existir; de lo contrario, se generará una excepción FileNotFoundError.
w (escritura):
- Abre el archivo en modo escritura.
- Si el archivo no existe, se crea. Si existe, se trunca (su contenido se borra).
- Si no puede crear o truncar el archivo (por permisos, por ejemplo), generará una excepción.
a (adjuntar):
- Abre el archivo en modo adjuntar.
- Si el archivo no existe, se crea. Si ya existe, el cabezal de escritura se coloca al final del archivo, sin borrar el contenido anterior.
r+ (lectura y actualización):
- Abre el archivo para lectura y escritura.
- El archivo debe existir y permitir escritura. Permite realizar ambas operaciones en el stream.
w+ (escritura y actualización):
- Abre el archivo para lectura y escritura, pero el archivo se trunca si ya existe.
- Si el archivo no existe, se crea.
x (creación exclusiva):
- Abre un archivo para creación exclusiva. Si el archivo ya existe, la función open() generará una excepción.

Modos de apertura en texto vs binario:

Modo texto (predeterminado):
- Usado cuando se procesan archivos de texto (es decir, caracteres).
- Ejemplo: rt (lectura en texto), wt (escritura en texto).
Modo binario:
- Usado cuando se procesan datos en formato binario (por ejemplo, imágenes, archivos ejecutables).
- Para abrir en modo binario, se agrega una b al final del modo.
- Ejemplo: rb (lectura en binario), wb (escritura en binario).

Modo Texto	Modo Binario	Descripción
`rt`	`rb`	Lectura
`wt`	`wb`	Escritura
`at`	`ab`	Adjuntar
`r+t`	`r+b`	Lectura y actualización
`w+t`	`w+b`	Escritura y actualización

Tenemos que tener en cuenta:

Si abres un archivo con a (adjuntar), el cabezal de escritura se coloca al final del archivo.
Si no especificas si el archivo es binario o texto, se asume modo texto.
Al abrir en modo binario, no hay traducción de caracteres de nueva línea.

Estos modos te permiten elegir la forma adecuada de manejar los archivos en función de tus necesidades de lectura y escritura, ya sea en texto o binario.

Ejemplo

Cuando se desea abrir un archivo para leerlo, el proceso en Python puede gestionarse mediante un bloque try-except para capturar posibles errores. Aquí está el ejemplo explicado:

try:
    stream = open("~/Descargas/file.txt", "rt")
    # El procesamiento va aquí.
    stream.close()
except Exception as exc:
    print("No se puede abrir el archivo:", exc)

Nota: Si trabajamos en Windows el nombre del fichero podría ser: C:\\Users\\User\\Desktop\\file.txt.

El bloque try-except se utiliza para manejar errores de ejecución. Si la apertura del archivo falla, el programa no se detiene bruscamente; en su lugar, captura la excepción y la maneja con un mensaje explicativo.
La función open()* intenta abrir el archivo ubicado en ~/Descargas/file.txt. El archivo se abre en modo lectura y texto con "rt". Si la apertura es exitosa, devuelve un objeto de archivo y lo asigna a la variable stream.
Usamos stream.close() para cerrar el archivo después de su uso, liberando recursos.

Streams pre-abiertos

Cuando un programa comienza en Python, existen tres streams ya abiertos, que no necesitan una llamada a open(). Para usarlos, es necesario importar el módulo sys:

import sys

sys.stdin (entrada estándar):
- Asociado con el teclado.
- Está pre-abierto para lectura, y la función input() obtiene datos de este stream por defecto.
sys.stdout (salida estándar):
- Asociado con la pantalla.
- Pre-abierto para escritura, y es el destino principal para la salida de datos del programa. La función print() envía sus datos a este stream.
sys.stderr (salida de error estándar):
- Asociado también con la pantalla.
- Pre-abierto para escritura, pero se usa para enviar mensajes de error.
- Es útil para mantener separados los mensajes de error de la salida normal, lo que permite dirigir cada tipo de mensaje a destinos diferentes.

Este esquema de manejo de streams pre-abiertos es parte fundamental de la entrada y salida en programas Python.

Comprobando errores al abrir un archivo

Cuando se trabaja con streams en Python, es crucial manejar los errores que puedan surgir durante la apertura o el procesamiento de archivos. Si deseas un manejo más específico para distintos tipos de errores, puedes usar el módulo errno, que proporciona constantes que representan códigos de error comunes. Aquí tienes un ejemplo:

import errno

try:
    s = open("c:/users/user/Desktop/file.txt", "rt")
    # El procesamiento va aquí.
    s.close()
except Exception as exc:
    if exc.errno == errno.EACCES:
        print("Permiso denegado.")
    elif exc.errno == errno.EBADF:
        print("Número de archivo incorrecto.")
    elif exc.errno == errno.EEXIST:
        print("El archivo ya existe.")
    elif exc.errno == errno.EFBIG:
        print("El archivo es demasiado grande.")
    elif exc.errno == errno.EISDIR:
        print("Se ha tratado un directorio como archivo.")
    elif exc.errno == errno.EMFILE:
        print("Demasiados archivos abiertos.")
    elif exc.errno == errno.ENOENT:
        print("El archivo o directorio no existe.")
    elif exc.errno == errno.ENOSPC:
        print("No queda espacio en el dispositivo.")
    else:
        print("Error desconocido:", exc.errno)

Al inicio, importamos el módulo errno para utilizar sus constantes de error.
Capturamos la excepción exc si ocurre un error. Comprobamos el código de error (exc.errno) y, dependiendo del error específico, se imprime un mensaje adecuado.

Puedes simplificar el manejo de errores utilizando la función strerror() del módulo os. Esta función toma un número de error y devuelve una cadena que describe el error.

Aquí te mostramos cómo puedes hacerlo:

from os import strerror

try:
    s = open("c:/users/user/Desktop/file.txt", "rt")
    # El procesamiento va aquí.
    s.close()
except Exception as exc:
    print("El archivo no pudo ser abierto:", strerror(exc.errno))

Al inicio, importamos la función strerror del módulo os, que nos ayudará a traducir códigos de error a mensajes comprensibles.
Si ocurre un error al intentar abrir el archivo, se captura la excepción exc. Usamos strerror(exc.errno) para obtener una descripción del error, que se imprime en la consola.

Cerrando streams

La gestión adecuada de streams en Python incluye el cierre correcto de estos al finalizar su uso. Esto se hace mediante el método close() del objeto de stream. Para ello:

stream.close()

Esta función no devuelve nada, pero puede generar una excepción IOError si ocurre un error durante el cierre.

Es importante cerrar el stream:

Liberación de recursos: Cerrar un stream asegura que los recursos del sistema se liberen adecuadamente.
Transferencia de datos: Si el stream se abrió para escritura, los datos pueden no haberse transferido al dispositivo físico. Cerrar el stream forzará a que los buffers se descarguen, lo cual podría fallar, provocando un error.

Cuestionario

¿Cómo se codifica el valor del argumento modo de la función open() si se va a crear un nuevo archivo de texto?
¿Cuál es el significado del valor representado por errno.EACESS?

¿Cuál es la salida esperada del siguiente código, asumiendo que el archivo llamado file no existe?

import errno

try:
    stream = open("file", "rb")
    print("existe")
    stream.close()
except IOError as error:
    if error.errno == errno.ENOENT:
        print("ausente")
    else:
        print("desconocido")

Solución cuestionario

Ejercicio 1

wt o w
Ejercicio 2

Permiso denegado: no se permite acceder al contenido del archivo.
Ejercicio 3

ausente