【Python】ファイルの読み書き｜with open・encoding・行ごと処理・追記

設定ファイルの読み込み、ログの書き出し、データの保存など、ファイルの読み書きはプログラムの基本です。Pythonではopen()でファイルを開き、with文と組み合わせて読み書きします。

もっとも注意したいのが文字コード（encoding）です。encoding="utf-8"を指定しないと、Windowsでは既定のcp932（Shift_JIS系）で読み書きされ、UTF-8のファイルを開いたときに文字化けやエラーになります。日本語を扱うなら、encodingの指定が欠かせません。この記事では、実機のPythonで確認しながら、ファイルの読み書きを整理します。

ファイルが無いときのエラー対応は例外処理（try/except）、行をリストで扱うならリスト（list）の使い方、書き込む文字列の組み立てはf-stringと文字列フォーマットもあわせて参考になります。

ファイルを読む（with open）

ファイルを読むにはopen()でファイルを開き、read()で中身を取り出します。with文を使うと、処理が終わったときに自動でファイルが閉じられます。

# with を使うと自動で閉じられる（推奨）
with open("data.txt", encoding="utf-8") as f:
    content = f.read()      # ファイル全体を文字列で読む

print(content)

# 開くモードを省略すると読み込み（"r"）になる
# with open("data.txt", "r", encoding="utf-8") as f: と同じ

実機でも、with open(...) as f:のブロックを抜けたあと、f.closedがTrueになり、ファイルが自動で閉じられていることを確認しました。open()の第2引数（モード）を省略すると、読み込みモード"r"になります。

【最重要】encodingを指定しないと文字化けする

ここが日本語を扱うときの最大の注意点です。open()でencodingを省略すると、OSの既定の文字コードが使われます。Windowsの既定はcp932（Shift_JIS系）のため、UTF-8で保存されたファイルを開くと文字化けやエラーになります。

# NG: encoding を指定しない（Windows では cp932 で読もうとする）
# with open("utf8_file.txt") as f:
#     f.read()   # UnicodeDecodeError や文字化けになることがある

# OK: encoding="utf-8" を必ず指定する
with open("utf8_file.txt", encoding="utf-8") as f:
    content = f.read()

# 書き込むときも同じ
with open("out.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("日本語のテキスト")

行ごとに読む（for / readlines）

ログのように1行ずつ処理したいときは、ファイルをforで直接回します。これは1行ずつ読むため、大きなファイルでもメモリを節約できます。

# for で1行ずつ（メモリ効率がよい・大きなファイル向き）
with open("log.txt", encoding="utf-8") as f:
    for line in f:
        print(line.rstrip("\n"))   # 末尾の改行を取り除く

# 全行をリストで受け取る（小さなファイル向き）
with open("log.txt", encoding="utf-8") as f:
    lines = f.readlines()   # ['1行目\n', '2行目\n', ...]

# 改行を除いたリストにする
with open("log.txt", encoding="utf-8") as f:
    lines = [line.rstrip("\n") for line in f]

ファイルに書き込む（w / write）

書き込むには、モードに"w"（write）を指定して開き、write()で書きます。"w"は既存の内容をすべて消して上書きする点に注意してください。

# "w" で書き込む（ファイルが無ければ作成、あれば上書き）
with open("out.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("1行目\n")        # 改行は自分で付ける
    f.write("2行目\n")

# write は自動で改行しないので、\n を忘れずに
# 複数行をまとめて書く
lines = ["A\n", "B\n", "C\n"]
with open("out.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.writelines(lines)

実機でも、"w"モードで開くと既存の内容が消え、新しい内容で上書きされました。注意点として、write()は自動で改行を付けません。行を分けたいなら、"1行目\n"のように改行\nを自分で付けます。

追記する（a モード）

既存の内容を消さずに末尾へ書き足したいときは、モードに"a"（append）を使います。ログを書き続けるときなどに使います。

# "a" で追記（既存の内容は消えず、末尾に足される）
with open("log.txt", "a", encoding="utf-8") as f:
    f.write("追記行1\n")
    f.write("追記行2\n")

# 毎回 "w" にすると上書きされて前の内容が消えるので注意
# ログのように足していくなら "a" を使う

実機でも、"a"モードで書き込むと、既存の内容の後ろに追記され、行数が増えていきました。ログのように書き足していきたいのに"w"を使うと、毎回上書きされて前の内容が消えてしまうので、用途で使い分けてください。

withを使う理由（自動クローズ）

ファイルは、使い終わったら閉じる必要があります。withを使わないと、自分でclose()を呼ぶ必要があり、途中でエラーが起きると閉じ忘れてしまいます。withなら、エラーが起きても確実に閉じられます。

# 古い書き方（close を忘れやすい・エラー時に閉じられない）
f = open("data.txt", encoding="utf-8")
content = f.read()
f.close()   # 忘れたり、途中でエラーが起きると閉じられない

# with なら自動で閉じる（エラーが起きても確実に閉じる）
with open("data.txt", encoding="utf-8") as f:
    content = f.read()
# ここで自動的に f が閉じられる

withは、ブロックを抜けるときに（途中でエラーが起きても）ファイルを自動で閉じます。閉じ忘れによるトラブルを防げるため、ファイルを開くときはwithを使うのが基本です。

開くモードの一覧

open()の第2引数で「どう開くか」を指定します。よく使うモードをまとめます。

画像や音声などのテキストでないファイルは、"rb"・"wb"のようにバイナリモード（b）で開きます。バイナリモードではencodingは指定しません（バイト列をそのまま扱うためです）。

よくある失敗

encodingを指定せず文字化け・エラーになる

Windowsの既定はcp932です。UTF-8のファイルはencoding="utf-8"を指定して読み書きします。

追記したいのに”w”で上書きする

"w"は既存の内容を消します。書き足したいなら"a"を使います。

writeで改行を付け忘れる

write()は自動で改行しません。行を分けるには"\n"を自分で付けます。

読んだ行の末尾の改行を処理しない

1行ずつ読むと末尾に\nが付きます。line.rstrip("\n")やline.strip()で取り除きます。

withを使わずcloseを忘れる

自分でclose()を呼ぶと忘れやすく、エラー時に閉じられません。withを使えば自動で閉じます。

よくある質問

まとめ

• 読み書きはwith open("file", encoding="utf-8") as f:が基本形です。
• encoding="utf-8"を必ず指定します。Windowsの既定cp932だと文字化けします。
• 全体はf.read()、行ごとはfor line in f:（末尾の\nはrstrip）です。
• 書き込みは"w"（上書き）、追記は"a"。"w"は既存の内容を消します。
• write()は自動で改行しないため、"\n"を自分で付けます。
• withを使えば、エラーが起きてもファイルが自動で閉じられます。

Pythonのファイル操作は、with openとencoding="utf-8"を組み合わせるのが基本です。「encodingを必ず指定」「追記はa、上書きはw」の2点を押さえれば、文字化けや内容の消失といったトラブルを避けて、安全に読み書きできます。