Урок 1.6 — Python: работа с файлами

Программа работает с данными. Но когда программа завершается — всё, что было в переменных, исчезает. Файлы решают эту проблему: записал данные в файл — они сохранились навсегда.

Зачем программе работать с файлами

Когда ты закрываешь Telegram и открываешь снова — сообщения на месте. Они не исчезли, потому что были сохранены в файл (или базу данных, но принцип тот же).

Без файлов: - Настройки сбрасываются при каждом запуске - История действий теряется - AI-агент забывает всё, что знал

С файлами: - Агент помнит предыдущие разговоры - Настройки сохраняются между запусками - Логи записываются для анализа

Чтение файла

# open() — открыть файл
# "r" = read = "для чтения"

file = open("notes.txt", "r")
content = file.read()       # .read() — прочитать всё содержимое
file.close()                # .close() — закрыть файл (обязательно!)

print(content)

Лучший способ — with

# with автоматически закрывает файл, когда блок заканчивается
# Не нужно помнить про .close()

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

print(content)

# "as file" = "назовём открытый файл словом file"
# Всё что с отступом — работа с файлом
# Когда отступ заканчивается — файл автоматически закрыт

Чтение по строкам

# Если файл большой — читаем по строкам, а не весь целиком

with open("messages.txt", "r") as file:
    for line in file:
        print(line)
        # line — одна строка из файла
        # Цикл проходит по каждой строке по очереди

Запись в файл

# "w" = write = "для записи"
# ВАЖНО: "w" полностью перезаписывает файл! Старое содержимое удаляется.

with open("notes.txt", "w") as file:
    file.write("Первая строка\n")
    file.write("Вторая строка\n")
    # \n = перенос строки (без него всё слипнется в одну строку)

# Теперь в notes.txt:
# Первая строка
# Вторая строка

Добавление в конец файла

# "a" = append = "добавить в конец"
# Не стирает старое, а дописывает после

with open("log.txt", "a") as file:
    file.write("Пользователь зашёл в 10:00\n")
    file.write("Пользователь нажал кнопку\n")

# Каждый запуск программы — новые строки добавляются в конец

Аналогия: - "w" — стереть доску и написать заново - "a" — дописать на доску, не стирая

Работа с JSON-файлами

JSON — самый популярный формат для хранения данных в AI-проектах. Настройки, память агента, ответы API — всё это JSON.

Чтение JSON

import json
# import = "подключить библиотеку"
# json — встроенная библиотека Python для работы с JSON

with open("config.json", "r") as file:
    data = json.load(file)
    # json.load() — прочитать JSON и превратить в Python-словарь

print(data["name"])
print(data["age"])

Запись JSON

import json

user = {
    "name": "Катя",
    "age": 25,
    "skills": ["Python", "терминал"],
    "is_learning": True
}

with open("user.json", "w") as file:
    json.dump(user, file, ensure_ascii=False, indent=4)
    # json.dump() — записать словарь в файл как JSON
    # ensure_ascii=False — чтобы русские буквы не превращались в коды
    # indent=4 — отступы для читаемости

# В файле user.json теперь:
# {
#     "name": "Катя",
#     "age": 25,
#     "skills": ["Python", "терминал"],
#     "is_learning": true
# }

Работа с .env файлами

API-ключи хранятся в .env. Чтобы читать их из Python — нужна библиотека python-dotenv.

# Сначала установи библиотеку (в терминале)
pip install python-dotenv

# файл: .env
# ANTHROPIC_API_KEY=sk-ant-abc123

# файл: app.py
import os
from dotenv import load_dotenv

load_dotenv()
# load_dotenv() — читает .env файл и загружает переменные

api_key = os.getenv("ANTHROPIC_API_KEY")
# os.getenv() — получить значение переменной окружения

print(f"Ключ загружен: {api_key[:10]}...")
# [:10] — показываем только первые 10 символов (не светим ключ целиком)

Проверка: существует ли файл

import os

# os.path.exists() — проверяет, есть ли файл или папка
if os.path.exists("config.json"):
    print("Файл найден")
else:
    print("Файла нет")

Реальный пример: память AI-агента

Агент должен помнить информацию между запусками. Вот как это работает:

import json
import os

MEMORY_FILE = "memory.json"

def load_memory():
    # Если файл памяти существует — читаем
    if os.path.exists(MEMORY_FILE):
        with open(MEMORY_FILE, "r") as file:
            return json.load(file)
    # Если нет — возвращаем пустую память
    return {"user_name": None, "facts": []}

def save_memory(memory):
    with open(MEMORY_FILE, "w") as file:
        json.dump(memory, file, ensure_ascii=False, indent=4)

def remember_fact(memory, fact):
    memory["facts"].append(fact)
    save_memory(memory)

# Использование
memory = load_memory()

if memory["user_name"] is None:
    memory["user_name"] = "Катя"
    save_memory(memory)
    print("Приятно познакомиться, Катя!")
else:
    print(f"С возвращением, {memory['user_name']}!")

remember_fact(memory, "Изучает Python")
remember_fact(memory, "Хочет создавать AI-агентов")

print(f"Я помню о тебе: {memory['facts']}")

Первый запуск: Приятно познакомиться, Катя! Второй запуск: С возвращением, Катя! — потому что имя уже сохранено в файле.

Практика

Создай файл diary.py:

import json
import os

DIARY_FILE = "diary.json"

def load_diary():
    if os.path.exists(DIARY_FILE):
        with open(DIARY_FILE, "r") as file:
            return json.load(file)
    return []

def save_diary(entries):
    with open(DIARY_FILE, "w") as file:
        json.dump(entries, file, ensure_ascii=False, indent=4)

def add_entry(entries, text):
    entries.append(text)
    save_diary(entries)
    print(f"Записано: {text}")

# Загружаем дневник
entries = load_diary()

# Добавляем записи
add_entry(entries, "Начала изучать Python")
add_entry(entries, "Узнала что такое функции")
add_entry(entries, "Научилась работать с файлами")

# Показываем все записи
print("\nМой дневник:")
for i, entry in enumerate(entries, 1):
    print(f"  {i}. {entry}")
    # enumerate(entries, 1) — нумерует элементы начиная с 1

Запусти: python3 diary.py Запусти ещё раз — записи сохранятся!

Задачки на закрепление

Задача 1: В чём разница между "w" и "a" при открытии файла?

Задача 2: Напиши код, который читает файл data.json и выводит значение поля "name".

import json

with open("data.json", "r") as file:
    data = json.load(file)

print(data["name"])

Задача 3: Напиши функцию save_settings(settings), которая принимает словарь и сохраняет его в settings.json.

import json

def save_settings(settings):
    with open("settings.json", "w") as file:
        json.dump(settings, file, ensure_ascii=False, indent=4)

save_settings({"theme": "dark", "language": "ru", "notifications": True})

Задача 4: Зачем нужен with при работе с файлами? Что будет без него?

Задача 5: Напиши программу, которая добавляет новую строку в файл log.txt каждый раз при запуске.

with open("log.txt", "a") as file:
    file.write("Программа запущена\n")

with open("log.txt", "r") as file:
    print(file.read())

Глоссарий

Главное

1. open() открывает файл, with — гарантирует, что файл закроется автоматически.
2. Режимы: "r" — читать, "w" — писать с нуля, "a" — дописать в конец.
3. Всегда указывай encoding="utf-8" — иначе русский текст может сломаться.
4. read() читает весь файл, write() записывает строку в файл.
5. JSON — универсальный формат для структурированных данных (настройки, ответы API).
6. json.load() читает JSON из файла, json.dump() записывает в файл.
7. Секреты (API-ключи, пароли) хранятся в .env и загружаются через load_dotenv().
8. os.getenv("ИМЯ") достаёт значение секрета — в коде ключ никогда не пишется напрямую.
9. .env добавляй в .gitignore, чтобы секреты не попали в GitHub.

Что дальше?

В следующем уроке — Git и GitHub. Научишься сохранять версии кода, откатываться к предыдущим и делиться проектом с другими.