Как читать и писать CSV файлы в Python: подробное руководство

Что такое CSV файл?

CSV (Comma-Separated Values) — файл, хранящий табличные данные в виде простого текста. Каждая строка представляет строку таблицы, а отдельные поля разделены запятой, точкой с запятой или другим разделителем. CSV файлы лёгкие, широко поддерживаются таблицами, базами данных и инструментами анализа данных, что делает их предпочтительным форматом для обмена данными.

Пример CSV файла

Ниже типичное CSV представление небольшой базы данных языков программирования. Первая строка содержит заголовки столбцов, за ними следуют строки данных.

Табличные данные

Язык программирования	Разработчик	Год появления	Расширение
Python	Guido van Rossum	1991	.py
Java	James Gosling	1995	.java
C++	Bjarne Stroustrup	1983	.cpp

CSV данные

Programming language,Designed by,Appeared,Extension
Python,Guido van Rossum,1991,.py
Java,James Gosling,1995,.java
C++,Bjarne Stroustrup,1983,.cpp

Встроенный модуль csv в Python

Модуль csv предоставляет низкоуровневые инструменты для чтения и записи CSV файлов. Он автоматически обрабатывает кавычки, разделители и завершители строк, снижая потребность в ручной манипуляции строками.

Ключевые функции

• csv.reader() — итерация по строкам как спискам.
• csv.DictReader() — преобразование строк в словари с ключами из заголовков столбцов.
• csv.writer() — запись строк в CSV файл.
• csv.DictWriter() — запись словарей в CSV файл.
• Помощники диалектов: csv.get_dialect(), csv.list_dialects(), csv.register_dialect(), csv.unregister_dialect().

Чтение CSV файла

Минимальный, готовый к продакшену пример, читающий CSV файл и печатающий каждую строку как Python список.

import csv
with open('data.csv', mode='r', newline='', encoding='utf-8') as file:
    reader = csv.reader(file)
    for row in reader:
        print(row)

Вывод:

["Programming language", "Designed by", "Appeared", "Extension"]
["Python", "Guido van Rossum", "1991", ".py"]
["Java", "James Gosling", "1995", ".java"]
["C++", "Bjarne Stroustrup", "1983", ".cpp"]

Чтение CSV в словарь

Использование csv.DictReader автоматически отображает строку заголовков в ключи словаря, упрощая работу с данными.

import csv
with open('data.csv', mode='r', newline='', encoding='utf-8') as file:
    reader = csv.DictReader(file)
    for row in reader:
        print(row)

Результирующие словари:

{"Programming language": "Python", "Designed by": "Guido van Rossum", "Appeared": "1991", "Extension": ".py"}
{"Programming language": "Java", "Designed by": "James Gosling", "Appeared": "1995", "Extension": ".java"}
{"Programming language": "C++", "Designed by": "Bjarne Stroustrup", "Appeared": "1983", "Extension": ".cpp"}

Запись CSV файла

Классы csv.writer и csv.DictWriter позволяют эффективно записывать данные.

import csv
rows = [
    ["Programming language", "Designed by", "Appeared", "Extension"],
    ["Python", "Guido van Rossum", "1991", ".py"],
    ["Java", "James Gosling", "1995", ".java"],
    ["C++", "Bjarne Stroustrup", "1983", ".cpp"],
]
with open('writeData.csv', mode='w', newline='', encoding='utf-8') as file:
    writer = csv.writer(file, delimiter=',', quotechar='"', quoting=csv.QUOTE_MINIMAL)
    writer.writerows(rows)

Сгенерированный writeData.csv будет соответствовать исходному образцу.

Использование Pandas для операций с CSV

Pandas упрощает работу с CSV, загружая данные в DataFrame, обеспечивая мощные манипуляции данными с минимальным кодом. Установите с pip install pandas, если ещё не доступен.

Чтение с Pandas

import pandas as pd
df = pd.read_csv('data.csv')
print(df)

Вывод:

  Programming language   Designed by  Appeared Extension
0 Python               Guido van Rossum  1991     .py
1 Java                 James Gosling     1995     .java
2 C++                  Bjarne Stroustrup 1983     .cpp

Запись с Pandas

import pandas as pd
data = {
    'Programming language': ['Python', 'Java', 'C++'],
    'Designed by': ['Guido van Rossum', 'James Gosling', 'Bjarne Stroustrup'],
    'Appeared': ['1991', '1995', '1983'],
    'Extension': ['.py', '.java', '.cpp'],
}
df = pd.DataFrame(data)
df.to_csv('pandaresult.csv', index=False)
print(df)

Результирующий CSV идентичен оригиналу, но DataFrame предлагает расширенные аналитические возможности.

Заключение

Модуль csv в Python и Pandas предоставляют надёжные, простые в использовании инструменты для чтения, записи и манипуляции CSV файлами. Освоение этих библиотек открывает эффективные рабочие процессы с данными в веб-сервисах, ETL-конвейерах и научных исследованиях. Начните экспериментировать сегодня и интегрируйте обработку CSV в свои проекты с уверенностью.