前言：為什麼要學「檔案處理」？

寫程式一開始，我們的世界都很「短暫」
變數一跑完就消失、輸出一印完就沒了！

但真正的應用不是這樣的。

你可能想要記錄使用者登入紀錄、分析一堆資料、保存遊戲進度、
或把 AI 結果匯出成 CSV 報表...等

這些都需要「檔案處理（File Handling）」。

學會它，代表你能讓程式：

• 記得上次的結果，
• 載入外部資料，
• 寫出報告、報表、設定檔，
• 並且安全地管理資源，不會因為沒關檔而出錯。

本篇會從最基礎的 open()、read()、write() 開始，
一路帶你掌握 文字檔、CSV、DictWriter、seek/tell 等常見操作，
再搭配實作練習，讓你不只是「會開檔」，而是真正懂得如何和外部世界對話的工程師。

ㄧ、檔案存取基礎

那我們就先從「開起檔案」說明吧！

open() 的基本用法與回傳:

f = open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, ...)

光是這一行code,我們就有很多重點可以來介紹！一起來看看！

• file：檔名（可以是相對路徑或絕對路徑）。
• mode：開啟檔案模式。最重要的參數（決定讀、寫、追加、二進位等）。下方會詳細說明。
• encoding：文字編碼（預設在 Windows 可能是 cp950；建議明確指定 encoding='utf-8'）。常用的編碼字串：ascii,big5,utf8

buffering

• 0：不緩衝（binary mode only）
• 1：行緩衝（newline based）
• >1：指定緩衝區大小（bytes）
• 1（預設）：依系統預設

我們這邊來介紹一下mode的種類：（很重要！）

• 'r'：讀取（預設）。檔案不存在會噴錯。
• 'w'：寫入（覆蓋原檔）。若檔案不存在會建立新檔。
• 'a'：追加（append）。內容會接在檔尾。
• 'x'：建立新檔（若檔已存在則失敗）。
• '+'：更新（可讀可寫，結合上面某種模式，例如 'r+'）。
• 加上 'b' 即為二進位模式（例如 'rb'、'wb'）。

範例：open('data.txt', 'w', encoding='utf-8')

二、讀檔方法：讓程式「讀懂」檔案

假設 f = open('file.txt', 'r', encoding='utf-8')：

• f.read(size=-1)：讀取 size 個字元（size 預設 -1 表示讀完整個檔案）。
  • 適合小檔案一次讀完。大型檔案不建議一次全讀以免吃光記憶體。
• f.readline(size=-1)：讀到換行（包含換行符）或 EOF，回傳單行字串。size 可限制最多讀多少字元。
• f.readlines()：把檔案每行放到 list 回傳（每個元素含換行符）。
• 迭代檔案：for line in f: —— 這是最常用、記憶體友善的逐行讀法

範例：
在做範例之前，要先去創建一個.txt檔案

創好之後，再執行以下程式碼：
這邊做個小提醒，如果怕程式找不到檔案，可以先用絕對路徑！

filename = input('請輸入讀取檔名:')

fin = open(filename)
line = fin.readline()

while line:
    print(line, end='')
    line = fin.readline()

輸出：

成功讀取的話，就會看到程式把檔案內容列印出來！

三、檔案物件：輸出資料操作

• write(s)：把字串 s 寫進檔案（傳回寫入的字元數）。注意：write 需要字串；對其他型別先 str()。
• print(..., file=f)：利用 print 的 file 參數輸出到檔案（自動加換行，且更方便）。
• flush()：把緩衝內容立刻寫入磁碟（通常用於長時間執行、要即時寫入紀錄時）。
• close()：關閉檔案並釋放資源（若忘記呼叫，可能導致資料未寫入或檔案鎖住）。

推薦作法：使用 with open(...) as f: 可以自動關閉檔案（context manager），不需要手動 close()（文件資源管理協定：__enter__, __exit__）。

範例：

poem = '''床前明月光
疑是地上霜
舉頭望明月
低頭思故鄉
'''

try:
    print(poem, file=open('output.txt', 'w'), flush=True)
    print('資料寫出至output.txt')
except Exception as e:
    print('資料寫出失敗:', e)

輸出：

可以到存取路徑的地方去查看有沒有成功喔！
建議路徑可以先訂在桌面（最好找！）

假設我們要再追加內容至剛剛的檔案要如何實作呢？（利用'a'）
這邊一樣建議在路徑上可以使用絕對路徑！

poem = '''故人西辭黃鶴樓
煙花三月下揚州
孤帆遠影碧空盡
惟見長江天際流
'''
try:
    with open('output.txt', 'a') as f:
        f.write(poem)
    print('資料成功新增至output.txt')
except Exception as e:
    print('資料新增失敗:', e)

成功新增內容的話，也可以實際打開檔案是否成功喔！

四、檔案讀取時的定位：tell() / seek()

• tell()：回傳目前檔案讀寫位置（以位元/字元為單位，取決於模式）。
• seek(offset, from=0)：設定檔案指標位置。from 可以是：
  • 0：從檔頭起算（預設），
  • 1：從目前位置為起點，
  • 2：從檔尾起算。
    用途：跳到檔頭、跳到檔尾或回到檔中間位置讀寫。

這邊一樣先創一個檔案（裡面的內容可以自行決定）
這邊我就打一下我很愛的雞湯語錄～

f=open('Believe.txt', 'r')
str = f.read(32)
print ("讀取的字串是 : ", str)
position = f.tell()
print ("目前位置 : ", position)
position = f.seek(34, 0)
str = f.read(60)
print ("重新調整後讀取的字串是 : ", str)
position = f.tell()
print ("目前位置 : ", position)
f.close()

輸出：

五、CSV 檔案處理：Python 資料人的好朋友

CSV（Comma-Separated Values）= 以逗號分隔的純文字表格。
幾乎所有試算表軟體都支援（Excel、Google Sheets）。

特性：

1.純文字格式，可用記事本打開
2.每行是一筆資料（record）
3.每欄用逗號分隔（field）
4.第一行通常是欄位名稱（header）
5.可跨平台交換資料
6.若欄位含逗號／換行，需加引號包住

1.讀取csv

把每一列變成 list（記得要先import csv）

假設我們現在有一個csv檔案（data.csv）：

import csv

file = open('data.csv', 'r')
csvCursor = csv.reader(file)

for row in csvCursor:
    print(row)
    
file.close()

輸出：

也可以試試看這種指定索引的方式：

import csv

file = open('data.csv', 'r')
csvCursor = csv.reader(file)

for row in csvCursor:
    print(row[0],row[1],row[2],row[3],row[4],row[5],row[6])
    
file.close()

輸出：

常用參數（重要！）

• delimiter：欄位分隔符（預設 ,）
• quotechar：引用字元（預設 "）
• lineterminator：換行符（預設 \r\n）
• quoting：引用模式（csv.QUOTE_MINIMAL, csv.QUOTE_ALL, csv.QUOTE_NONNUMERIC, csv.QUOTE_NONE）
• strict：格式錯誤是否拋例外

提醒：CSV 的字元編碼要和讀取程式一致，否則 Excel/記事本打開會亂碼（特別是 Big5 / CP950 與 UTF-8 的差異）。如果是要給 Excel（繁體 Windows）打開，可能需要 encoding='cp950' 或使用 Excel 的匯入功能指定編碼。

2.使用DictReader讀取CSV檔案

csv.DictWriter：以 dict 寫入，並可 writeheader() 寫出標頭。

舉例：

csv.DictReader：把每一列變成 dict（欄位名為 key）

import csv

file = open('data.csv', 'r')
csvCursor = csv.DictReader(file)

for row in csvCursor:
    print(row['name'], row['score'])
    
file.close()

輸出：

3.使用Writer物件輸出至CSV檔案

假設我要把分析結果、學生名單、銷售報表寫回 CSV！」

這時候，我們就會使用 csv.writer() 物件。

語法說明：

範例：

import csv

with open('result.csv', 'w', newline='', encoding='utf-8') as f:
    writer = csv.writer(f)
    writer.writerow(['name', 'age', 'city'])      # 寫入一行
    writer.writerow(['Alice', 20, 'Taipei'])
    writer.writerow(['Bob', 22, 'Kaohsiung'])

成功後，就可以到該儲存路徑看到結果喔！

範例2:

import csv

header = ['name', 'address', 'tel', 'email', 'age']
data = [['Sean', '123, Oak Street, Taipei', '02-9876-5432', 'sean@gmail.com', 40],
        ['Amy', '456, Park Avenue, Taichung', '04-8877-6655', 'amy@gmail.com', 30],
        ['David', '789 First Road Tainan', '06-654-3210', 'david@gmail.com', 25]]

file = open('contact.csv', 'w')
csvCursor = csv.writer(file)
csvCursor.writerow(header)
for d in data:
    csvCursor.writerow(d)
file.close()
print('聯絡人輸出至contact.csv')

輸出：（看到成功輸出後，就可以開啟檔案檢查！）

打開檔案可以看見成功寫入的內容：

4.使用DictWriter物件輸出至CSV檔案

前面我們學過 csv.writer()，它是把 list 或 tuple 寫進 CSV。
但在實務中，資料往往長這樣：

students = [
    {'name': 'Alice', 'math': 88, 'english': 92},
    {'name': 'Bob', 'math': 75, 'english': 85},
    {'name': 'Cathy', 'math': 95, 'english': 98}
]

這是「字典格式」的資料（dictionary），
每一筆都是一個學生、裡面有多個欄位。

若要寫成 CSV，我們可以使用更方便的工具 —— csv.DictWriter()。

語法說明：

範例：
結合我們先前所學，我們也可以自己輸入資料，自動存成csv檔案！

import csv

fieldnames = ['product', 'price', 'stock']

with open('products.csv', 'w', newline='', encoding='utf-8') as f:
    writer = csv.DictWriter(f, fieldnames=fieldnames)
    writer.writeheader()

    while True:
        product = input("輸入商品名稱（或輸入 q 結束）：")
        if product.lower() == 'q':
            break
        price = float(input("輸入價格："))
        stock = int(input("輸入庫存量："))
        writer.writerow({'product': product, 'price': price, 'stock': stock})
        print("✅ 已寫入一筆資料！")

print("資料已儲存至 products.csv")

輸出：

儲存成功後，可以到該路徑查看products.csv:

新手常見錯誤：

結語

今天是第26天～這幾天一直在思考要怎麼把想要教給讀者的知識，
濃縮在這三天～真的好難取捨啊啊！！

每次在撰寫文章的時候，看到最底下「已輸入8000字,,,9000字,,,10000字！！」
都會覺得讀者會不會其實覺得我很撈叨？話太多！哈哈哈～
不過在這邊也真的很佩服每位鐵人們！
我自己也當過螢幕前的讀者，現在更能了解，或許讀者花不到幾分鐘就看完的文章，
我們可能耗費了3小時以上在撰寫（like me!）～

回歸正傳，

我們今天學了很多檔案處理的技巧，這其實很重要！
也對明天我們要進行的數據分析做一個預告～
學會檔案處理，就像是讓專案有「記憶」、「有延續性」，
再也不用害怕，電腦一關掉資料都不見的心痛感～

那麼我們就明天見囉！！辛苦了！！