13 - Fichiers

Introduction

Les programmes que nous écrivons manipulent des données en mémoire vive (RAM). Mais cette mémoire est volatile : dès que le programme s’arrête, tout est perdu. Pour conserver des informations d’une exécution à l’autre, il faut les enregistrer dans un fichier stocké sur le disque.

Les fichiers sont omniprésents en informatique : fichiers de configuration, journaux d’événements (logs), sauvegardes de scores, relevés de mesures, exports de données. Savoir lire et écrire dans un fichier est donc une compétence fondamentale.

Le gestionnaire de contexte with

Python offre une syntaxe sûre pour manipuler les fichiers grâce au mot-clé with :

with open('fichier.txt', 'r') as f:
    contenu = f.read()
    print(contenu)
# Ici le fichier est automatiquement fermé

Le gestionnaire de contexte with (suite)

Le bloc with open(...) as f ouvre le fichier et l’affecte à la variable f. À la sortie du bloc (lorsque l’indentation revient au niveau précédent), Python ferme automatiquement le fichier, même si une erreur survient pendant le traitement.

Pourquoi utiliser with ? Sans with, il faudrait appeler f.close() manuellement. Un oubli pourrait entraîner une perte de données ou un fichier verrouillé. Le gestionnaire de contexte with élimine ce risque.

Les modes d’ouverture

La fonction open() prend deux arguments principaux : le nom du fichier et le mode d’ouverture.

Les modes d’ouverture (suite)

Attention : le mode 'w' est destructif. Si le fichier existe déjà, son contenu est intégralement effacé avant d’écrire les nouvelles données. Pour ajouter sans effacer, il faut utiliser le mode 'a'.

L’encodage

Pour garantir un affichage correct des caractères accentués, il est recommandé de préciser l’encodage UTF-8 :

with open('fichier.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    contenu = f.read()

Sans cette précision, Python utilise l’encodage par défaut du système, qui peut varier d’un ordinateur à l’autre et provoquer des erreurs sur les caractères accentués.

Écriture dans un fichier

La méthode write()

La méthode write() écrit une chaîne de caractères dans le fichier :

with open('animaux.txt', 'w', encoding='utf-8') as f:
    f.write('Chat\n')
    f.write('Chien\n')
    f.write('Lapin\n')

Le fichier animaux.txt contiendra :

Chat
Chien
Lapin

La méthode write() (suite)

Point essentiel : la méthode write() n’ajoute pas de saut de ligne automatiquement. Il faut écrire explicitement \n à la fin de chaque ligne. Sans cela, tout le texte apparaîtrait sur une seule ligne.

Écrire plusieurs lignes avec writelines()

On peut aussi passer une liste de chaînes à la méthode writelines() :

animaux = ['Girafe\n', 'Tigre\n', 'Singe\n', 'Souris\n']

with open('animaux.txt', 'w', encoding='utf-8') as f:
    f.writelines(animaux)

Comme write(), cette méthode n’ajoute pas de \n : c’est à nous de l’inclure dans chaque élément de la liste.

Ajouter du contenu avec le mode 'a'

Pour compléter un fichier existant sans effacer son contenu, on utilise le mode 'a' :

with open('animaux.txt', 'a', encoding='utf-8') as f:
    f.write('Éléphant\n')
    f.write('Zèbre\n')

Le fichier contiendra maintenant six animaux : les quatre précédents suivis des deux nouveaux.

Enregistrer des données structurées

On enregistre souvent plusieurs informations par ligne, séparées par un caractère convenu : par exemple le nom de chaque élève et sa note, séparés par un point-virgule. La méthode write() n’accepte que des chaînes de caractères : f.write(16) provoque une erreur TypeError. On construit donc chaque ligne avec une chaîne formatée (f-string), qui réunit le nom, le point-virgule, la note et le saut de ligne :

Enregistrer des données structurées (suite)

resultats = [('Alice Martin', 16), ('Bob Dupont', 12)]

with open('notes.txt', 'w', encoding='utf-8') as f:
    for nom, note in resultats:
        f.write(f'{nom};{note}\n')

Le fichier notes.txt contiendra :

Alice Martin;16
Bob Dupont;12

C’est ce fichier que l’on relit plus loin, ligne par ligne, avec la méthode split().

Lecture d’un fichier

Considérons le fichier eleves.txt dont voici le contenu :

Alice Martin
Bob Dupont
Charlie Moreau
Diana Petit

Python offre plusieurs méthodes pour lire un fichier. Chacune a son utilité selon la situation.

Lecture ligne par ligne avec une boucle for

La méthode la plus courante et la plus économe en mémoire :

with open('eleves.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    for ligne in f:
        print(ligne)

Lecture ligne par ligne avec une boucle for (suite)

Résultat (avec des lignes vides intercalées) :

Alice Martin

Bob Dupont

Charlie Moreau

Diana Petit

Lecture ligne par ligne avec une boucle for (suite)

Pourquoi ces lignes vides ? Suivons pas à pas ce que fait Python pour la première itération :

Étape 1 : Python lit la première ligne du fichier → ligne = 'Alice Martin\n'
Étape 2 : print('Alice Martin\n') affiche 'Alice Martin' puis un saut de ligne (\n du fichier)
Étape 3 : print() ajoute son propre saut de ligne
Résultat : on obtient DEUX sauts de ligne → une ligne vide apparaît

Pour l’éliminer, on utilise la méthode strip() qui supprime les caractères invisibles (espaces, tabulations, \n) en début et en fin de chaîne :

Lecture ligne par ligne avec une boucle for (suite)

with open('eleves.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    for ligne in f:
        print(ligne.strip())

Étape 1 : ligne = 'Alice Martin\n'
Étape 2 : ligne.strip() → 'Alice Martin'  (le \n est supprimé)
Étape 3 : print('Alice Martin') → affichage correct, un seul saut de ligne

Lecture d’une seule ligne avec readline()

La méthode readline() lit une seule ligne et avance le curseur de lecture :

with open('eleves.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    premiere = f.readline()
    deuxieme = f.readline()
    print(premiere.strip())   # Alice Martin
    print(deuxieme.strip())   # Bob Dupont

Lecture d’une seule ligne avec readline() (suite)

Chaque appel à readline() lit la ligne suivante. C’est utile quand on veut traiter les premières lignes différemment (par exemple, sauter un en-tête).

Lecture complète avec read()

La méthode read() lit tout le fichier d’un coup et renvoie une unique chaîne de caractères :

with open('eleves.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    texte = f.read()
    print(texte)

Alice Martin
Bob Dupont
Charlie Moreau
Diana Petit

Lecture complète avec read() (suite)

C’est pratique pour les petits fichiers, mais déconseillé pour les fichiers volumineux car tout le contenu est chargé en mémoire.

Lecture de toutes les lignes avec readlines()

La méthode readlines() lit tout le fichier et renvoie une liste de chaînes, une par ligne :

with open('eleves.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    lignes = f.readlines()
    print(lignes)

['Alice Martin\n', 'Bob Dupont\n', 'Charlie Moreau\n', 'Diana Petit\n']

Lecture de toutes les lignes avec readlines() (suite)

Chaque élément de la liste contient le \n final. Visualisons la structure renvoyée : c’est une liste de quatre chaînes, chacune terminée par \n.

Pour obtenir une liste propre (sans les \n), on peut utiliser une compréhension de liste :

with open('eleves.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    lignes = [ligne.strip() for ligne in f]
    print(lignes)

['Alice Martin', 'Bob Dupont', 'Charlie Moreau', 'Diana Petit']

La méthode split()

La méthode split() est souvent utilisée en complément de la lecture de fichiers. Elle découpe une chaîne en une liste de sous-chaînes selon un séparateur :

ligne = 'Alice Martin 16'
elements = ligne.split()
print(elements)   # ['Alice', 'Martin', '16']

La méthode split() (suite)

Par défaut, split() utilise les espaces comme séparateur. On peut spécifier un autre caractère :

ligne = 'Alice;Martin;16'
elements = ligne.split(';')
print(elements)   # ['Alice', 'Martin', '16']

Application typique : lire un fichier structuré où chaque ligne contient plusieurs informations séparées par un caractère convenu.

La méthode split() (suite)

# Fichier notes.txt :
# Alice Martin;16
# Bob Dupont;12

with open('notes.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    for ligne in f:
        parties = ligne.strip().split(';')
        nom = parties[0]
        note = int(parties[1])
        print(f'{nom} a obtenu {note}/20')

La méthode split() (suite)

Suivons le traitement de la première ligne :

Étape 1 : ligne = 'Alice Martin;16\n'
Étape 2 : ligne.strip() → 'Alice Martin;16'
Étape 3 : 'Alice Martin;16'.split(';') → ['Alice Martin', '16']
Étape 4 : parties[0] → 'Alice Martin'   parties[1] → '16'
Étape 5 : int('16') → 16
Étape 6 : affiche 'Alice Martin a obtenu 16/20'

Résumé des méthodes

Modes d’ouverture

Méthodes de lecture

Méthodes d’écriture