ファイルの読み書き | 例外処理とファイル操作 | JavaプログラマのためのPython入門

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ファイルの読み書き（テキストファイル、バイナリファイル）

この記事では、Pythonにおけるテキストファイルとバイナリファイルの読み書きについて解説します。Javaの知識を持つプログラマ向けに、ファイル操作の基本をPythonとJavaの違いに焦点を当てながら理解していきましょう。

Pythonのファイル操作

Pythonでは、ファイルの読み書きは非常にシンプルに行えます。open()関数を使ってファイルを開き、モードを指定して読み書きを行います。ファイル操作が終わったらclose()メソッドでファイルを閉じるか、with構文を使って自動的にファイルを閉じる方法がよく使われます。

# Pythonのテキストファイルの読み書きの例
# 書き込み
with open("example.txt", "w") as file:
    file.write("Hello, Python!")

# 読み込み
with open("example.txt", "r") as file:
    content = file.read()
    print(content)  # Hello, Python!

この例では、open()関数でファイルを開き、書き込みや読み込みを行っています。with構文を使うことで、ファイルを自動的に閉じることができます。

Javaのファイル操作

Javaでは、FileクラスやBufferedReader、BufferedWriterなどを使ってファイルの読み書きを行います。Pythonに比べてやや冗長な構文になりますが、同様の機能を提供します。

// Javaのテキストファイルの読み書きの例
import java.io.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 書き込み
        try (BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter("example.txt"))) {
            writer.write("Hello, Java!");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 読み込み
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("example.txt"))) {
            String content = reader.readLine();
            System.out.println(content);  // Hello, Java!
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

JavaではFileWriterやFileReader、BufferedReaderなどを使ってファイル操作を行います。try-with-resources構文を使うことで、ファイルを自動的に閉じることができます。

バイナリファイルの操作

Pythonでは、バイナリファイルを操作する場合、ファイルを開くモードに"b"を追加します。

# Pythonのバイナリファイルの読み書きの例
# バイナリデータを書き込む
with open("example.bin", "wb") as file:
    file.write(b'\x00\x01\x02\x03')

# バイナリデータを読み込む
with open("example.bin", "rb") as file:
    content = file.read()
    print(content)  # b'\x00\x01\x02\x03'

この例では、wbモードでファイルにバイナリデータを書き込み、rbモードで読み込んでいます。

Javaのバイナリファイルの操作

Javaでは、FileOutputStreamやFileInputStreamを使ってバイナリデータの読み書きを行います。

// Javaのバイナリファイルの読み書きの例
import java.io.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // バイナリデータを書き込む
        try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("example.bin")) {
            fos.write(new byte[] {0, 1, 2, 3});
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // バイナリデータを読み込む
        try (FileInputStream fis = new FileInputStream("example.bin")) {
            int content;
            while ((content = fis.read()) != -1) {
                System.out.printf("%02x ", content);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

Javaでは、FileOutputStreamやFileInputStreamを使ってバイナリデータを操作し、try-with-resources構文を使ってファイルを自動的に閉じます。

PythonとJavaのファイル操作の比較

以下の表で、PythonとJavaのファイル操作における主な違いを示します。

項目 Java Python
テキストファイルの読み書き BufferedReader、BufferedWriterを使用 open()関数を使用
バイナリファイルの読み書き FileOutputStream、FileInputStreamを使用 モードに"b"を追加して使用
ファイルの自動クローズ try-with-resourcesを使用 with構文を使用

ステップバイステップでファイル操作を実装する方法

  1. open()関数（Python）またはFileWriter/FileReader（Java）を使ってファイルを開きます。
  2. テキストファイルやバイナリファイルに対して、読み書きの処理を行います。
  3. ファイル操作が終わったら、with構文（Python）やtry-with-resources（Java）を使ってファイルを自動的に閉じます。

まとめ

この記事では、PythonとJavaのファイル操作について解説しました。Pythonではopen()関数を使ってシンプルにファイルの読み書きを行い、with構文で自動的にファイルを閉じます。JavaではBufferedReaderやFileOutputStreamなどを使い、try-with-resourcesを活用してファイルを自動的にクローズします。両言語のファイル操作の違いを理解し、効率的にファイルを操作できるようにしましょう。

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