الملفات (Files) | الوحدة الثالثة | الدرس الثالث
الملفات (Files) هو عنوان الدرس الثالث من الوحدة الثالثة التي تحمل اسم “هياكل البيانات الخطية” في الفصل الدراسي الثاني من مقرر “المهارات الرقمية – ثالث متوسط”.
ستتعرف في هذا الموضوع على كيفية استخدام الدوال الجاهزة في لغة بايثون لفتح الملفات وتحديثها وقراءتها وحذفها.
لذا قم بقراءة نواتج التعلُّم جيدًا، ثم أعد قراءتها وتأكَّد من تحصيل محتواها بعد انتهائك من دراسة الموضوع.
نواتج التعلُّم
- معرفة العمليات الأساسية على الملفات في بايثون.
- استخدام دالة إغلاق ملف لحفظ التغييرات على الملف وإغلاقه.
- استخدام دالة فتح ملف لفتح الملفات في بايثون.
- إضافة نص جديد للملف في بايثون.
- استخدام دالة الكتابة لفتح ملف والكتابة فيه بلغة بايثون.
- استخدام دوال القراءة من ملف في بايثون.
هيا لنبدأ!
مقدمة – الملفات (Files)
لقد تعرَّفت سابقًا على مجموعة من البرامج التي تستخدِم بيانات يتم إنشاؤها أثناء التشغيل فقط، وقمت بتخزين هذه البيانات على شكل متغيرات وهياكل بيانات داخل ذاكرة الوصول العشوائي (RAM).
وتلك البيانات التي يتم تخزينها أثناء التشغيل في ذاكرة الوصول العشوائي يتم فقدانها فور إيقاف البرنامج.
ولتجنُّب هذه المشكلة، يجب التخزين في ملفات يتم حفظها على القرص الصلب أو في وحدات التخزين الأخرى؛ مما يتيح استعادتها لتتم معالجتها لاحقًا.
تعدُّ الملفات النصيَّة من أبسط أنواع حاويات تخزين البيانات.
لمعرفة المزيد من المعلومات عن ماهية الملفات، قم بالاطّلاع على الرابط التالي:
الملفات النصية
الملف النصي (Text file) هو سلسلة من النصوص التي قد تحتوي على الأحرف والأرقام والرموز.
يمكِن إجراء عمليات مختلفة على الملفات النصيَّة مثل الحذف والإضافة والتعديل، ويتم ذلك من خلال أوامر برمجية محدَّدة.
العمليات الأساسية على الملفات
- فتح الملف
لفتح ملف يتعين عليك أن تحدِّد موقع الملف، ثم تختار ما إذا كنت تريد القراءة من الملف أو الكتابة عليه.
- القراءة من ملف
عندما تقرأ البيانات الموجودة داخل الملف، فأنت تخزنها في متغيِّرات وهياكل بيانات داخل البرنامج الموجود في الذاكرة؛ وذلك بهدف القيام بمعالجتها.
- الكتابة في ملف
عندما تكتب بيانات في ملف، فإنك تنقل قيم المتغيِّرات وهياكل البيانات المُستخدَمة في البرنامج إلى ذلك الملف المحفوظ في مجلد. يمكِن كتابة البيانات في ملفٍ جديد أو إضافتها إلى محتويات ملفٍ موجود سابقًا.
- إغلاق الملف
عند إغلاقك للملف فإن نظام التشغيل يقوم بعملية التأكُّد من انتهاء جميع عمليات القراءة والكتابة في ذلك الملف.
توفر لغة بايثون دوال جاهزة يمكِنك استخدامها لإنشاء الملفات وقراءتها وتحديثها وحذفها.
دالة فتح ملف
يمكِنك استخدام دالة فتح (open) لفتح ملف في بايثون.
تأخذ هذه الدالة وسيطين: الأول هو مسار الملف الذي تريد فتحه، والثاني هو الحرف الذي يمثل العملية التي تريد تنفيذها على الملف.
التعامل مع الملفات في بايثون
دالة إغلاق الملف
عند الانتهاء من عمليتي القراءة والكتابة على الملف، يتعيَّن عليك إغلاقه باستخدام دالة الإغلاق (close).
تحفظ هذه الدالة أي تغييرات أجريتها على الملف.
افتح المفكرة وأنشئ ملفًا نصيًّا.
تأكد من أن الملف النصي “file.txt” محفوظ في نفس مجلد البرنامج، ثم افتح هذا المجلد في PyCharm، حيث ستحفظ كافة برامجك هناك.
يمكِنك هنا مشاهدة المثال الآتي:
يمكِنك أيضًا قراءة الملف سطرًا بسطر، تُرجع دالة readline ( ) سطرًا واحدًا من الملف.
إلحاق نص جديد بالملف
يمكِن إضافة نص جديد إلى ملف، حيث يتم إضافة المحتوى الجديد إلى نهايته بعد فتحه باستخدام وضع الإلحاق (بإضافة الحرف a).
لإضافة نص إلى ملف file.txt الذي استخدمته سابقًا:
بإمكانك مراجعة محتوى موضوع “الملفات (Files)” من بدايته وحتى نهاية هذا القسم، من خلال الرابط التالي:
الكتابة في ملف
تفتح دالة الكتابة (write) الملف للكتابة فقط، كما تَستبدِل الملف إذا كان موجودًا سابقًا، وفي حال عدم وجود الملف يتم إنشاء ملف جديد للكتابة.
لتستخدِم الآن بايثون لإنشاء ملف نصي .txt يُكتب به 5 أسماء لمدن مختلفة.
يُعرض هنا كيفية تخزين كل سطر من الملف في قائمة.
دوال القراءة من ملف
تقرأ دالة readline( ) سطرًا في المرة الواحدة من الملف، بينما تقرأ دالة readlines( ) جميع أسطر الملف لتُرجع قائمة تحتوي على جميع أسطر الملف.
هيا لتتعرف على بعض الأمثلة الأكثر تعقيدًا. أنشئ المستند النصي الآتي واحفظه باسم “Riyadh.txt”.
سيتم استخدام دالة readlines( ) للبحث عن كلمة معيَّنة، وإحصاء عدد مرات ظهورها في النص.
تُرجع دالة readlines( ) جميع الأسطر في الملف على شكل قائمة، حيث يصبح كل سطر عنصرًا في كائن القائمة.
مثال على القراءة والكتابة من الملف
في هذا المثال، ستنشئ ملفًا يحتوي على درجات طالب في 5 مواد، ثم ستستخدِم أوامر بايثون البرمجية لفتح الملف وقراءة الدرجات، ثم حساب مجموع ومعدل درجات الطالب وكتابتها في ملف.
أضف المقطع البرمجي الآتي إلى برنامجك لإضافة المجموع والمتوسط إلى ملفك.
بإمكانك مراجعة موضوع “الملفات (Files)” بالكامل بدايةً من عنوان “الكتابة في ملف” وحتى نهاية الموضوع، من خلال الرابط التالي:
إلى هنا يكون قد انتهى موضوع “الملفات (Files)”، لا تنسوا مراجعة نواتج التعلُّم أعلى المقال، وانتظرونا في الموضوع القادم!