# 7. Entrada y salida

Hay diferentes métodos de presentar la salida de un programa; los datos pueden ser impresos de una forma legible por humanos, o escritos a un archivo para uso futuro. Este capítulo discutirá algunas de las posibilidades.

## 7.1. Formateo elegante de la salida

Hasta ahora encontramos dos maneras de escribir valores: declaraciones de expresión y la función `print()`. (Una tercera manera es usando el método `write()` de los objetos tipo archivo; el archivo de salida estándar puede referenciarse como `sys.stdout`. Mirá la Referencia de la Biblioteca para más información sobre esto).

A menudo se querrá tener más control sobre el formato de la salida, y no simplemente imprimir valores separados por espacios. Para ello, hay varias maneras de dar formato a la salida.

- Para usar formatted string literals <tut-f-strings>”, comience una cadena con ``f` o `F` antes de la comilla de apertura o comillas triples. Dentro de esta cadena, se puede escribir una expresión de Python entre los caracteres `{` y `}` que pueden hacer referencia a variables o valores literales.

      >>> year = 2016
      >>> event = 'Referendum'
      >>> f'Results of the {year} {event}'
      'Results of the 2016 Referendum'

- El método `str.format()` requiere más esfuerzo manual. Se seguirá usando `{` y `}` para marcar dónde se sustituirá una variable y puede proporcionar directivas de formato detalladas, pero también se debe proporcionar la información de lo que se va a formatear.

      >>> yes_votes = 42_572_654
      >>> no_votes = 43_132_495
      >>> percentage = yes_votes / (yes_votes + no_votes)
      >>> '{:-9} YES votes  {:2.2%}'.format(yes_votes, percentage)
      ' 42572654 YES votes  49.67%'

- Por último, puede realizar todo el control de cadenas usted mismo mediante operaciones de concatenación y segmentación de cadenas para crear cualquier diseño que se pueda imaginar. El tipo de cadena tiene algunos métodos que realizan operaciones útiles para rellenar cadenas a un ancho de columna determinado.

Cuando no necesita una salida elegante, pero solo desea una visualización rápida de algunas variables con fines de depuración, puede convertir cualquier valor en una cadena con las funciones `repr()` o `str()`.

La función `str()` devuelve representaciones de los valores que son bastante legibles por humanos, mientras que `repr()` genera representaciones que pueden ser leídas por el intérprete (o forzarían un `SyntaxError` si no hay sintáxis equivalente). Para objetos que no tienen una representación en particular para consumo humano, `str()` devolverá el mismo valor que `repr()`. Muchos valores, como números o estructuras como listas y diccionarios, tienen la misma representación usando cualquiera de las dos funciones. Las cadenas, en particular, tienen dos representaciones distintas.

Algunos ejemplos:

    >>> s = 'Hello, world.'
    >>> str(s)
    'Hello, world.'
    >>> repr(s)
    "'Hello, world.'"
    >>> str(1/7)
    '0.14285714285714285'
    >>> x = 10 * 3.25
    >>> y = 200 * 200
    >>> s = 'The value of x is ' + repr(x) + ', and y is ' + repr(y) + '...'
    >>> print(s)
    The value of x is 32.5, and y is 40000...
    >>> # The repr() of a string adds string quotes and backslashes:
    ... hello = 'hello, world\n'
    >>> hellos = repr(hello)
    >>> print(hellos)
    'hello, world\n'
    >>> # The argument to repr() may be any Python object:
    ... repr((x, y, ('spam', 'eggs')))
    "(32.5, 40000, ('spam', 'eggs'))"

El módulo `string` contiene una clase `Template` que ofrece otra forma de sustituir valores en cadenas, utilizando marcadores de posición como $x` y reemplazarlos con valores desde un diccionario, pero esto ofrece mucho menos control en el formato.

### 7.1.1. Formatear cadenas literales

Formatted string literals (también llamados f-strings para abreviar) le permiten incluir el valor de las expresiones de Python dentro de una cadena prefijando la cadena con `f` o `F` y escribiendo expresiones como `{expresion}`.

La expresión puede ir seguida de un especificador de formato opcional . Esto permite un mayor control sobre cómo se formatea el valor. En el ejemplo siguiente se redondea pi a tres lugares después del decimal:

    >>> import math
    >>> print(f'The value of pi is approximately {math.pi:.3f}.')
    The value of pi is approximately 3.142.

Pasar un entero después de `':'` hará que ese campo sea un número mínimo de caracteres de ancho. Esto es útil para hacer que las columnas se alineen.

    >>> table = {'Sjoerd': 4127, 'Jack': 4098, 'Dcab': 7678}
    >>> for name, phone in table.items():
    ...     print(f'{name:10} ==> {phone:10d}')
    ...
    Sjoerd     ==>       4127
    Jack       ==>       4098
    Dcab       ==>       7678

Se pueden utilizar otros modificadores para convertir el valor antes de formatearlo. `'!a'` se aplica `ascii()`, `'!s'` se aplica `str()`, y `'!r'` se aplica `repr()`:

    >>> animals = 'eels'
    >>> print(f'My hovercraft is full of {animals}.')
    My hovercraft is full of eels.
    >>> print(f'My hovercraft is full of {animals!r}.')
    My hovercraft is full of 'eels'.

Para obtener una referencia sobre estas especificaciones de formato, consulte la guía de referencia para Format Specification Mini-Language.

### 7.1.2. El método format() de cadenas

El uso básico del método `str.format()` es como esto:

    >>> print('We are the {} who say "{}!"'.format('knights', 'Ni'))
    We are the knights who say "Ni!"

Las llaves y caracteres dentro de las mismas (llamados campos de formato) son reemplazadas con los objetos pasados en el método `str.format()`. Un número en las llaves se refiere a la posición del objeto pasado en el método.

    >>> print('{0} and {1}'.format('spam', 'eggs'))
    spam and eggs
    >>> print('{1} and {0}'.format('spam', 'eggs'))
    eggs and spam

Si se usan argumentos nombrados en el método `str.format()`, sus valores se referencian usando el nombre del argumento.

    >>> print('This {food} is {adjective}.'.format(
    ...       food='spam', adjective='absolutely horrible'))
    This spam is absolutely horrible.

Se pueden combinar arbitrariamente argumentos posicionales y nombrados:

    >>> print('The story of {0}, {1}, and {other}.'.format('Bill', 'Manfred',
                                                           other='Georg'))
    The story of Bill, Manfred, and Georg.

If you have a really long format string that you don’t want to split up, it would be nice if you could reference the variables to be formatted by name instead of by position. This can be done by simply passing the dict and using square brackets `'[]'` to access the keys.

    >>> table = {'Sjoerd': 4127, 'Jack': 4098, 'Dcab': 8637678}
    >>> print('Jack: {0[Jack]:d}; Sjoerd: {0[Sjoerd]:d}; '
    ...       'Dcab: {0[Dcab]:d}'.format(table))
    Jack: 4098; Sjoerd: 4127; Dcab: 8637678

Esto se podría hacer, también, pasando la tabla como argumentos nombrados con la notación “**”.

    >>> table = {'Sjoerd': 4127, 'Jack': 4098, 'Dcab': 8637678}
    >>> print('Jack: {Jack:d}; Sjoerd: {Sjoerd:d}; Dcab: {Dcab:d}'.format(**table))
    Jack: 4098; Sjoerd: 4127; Dcab: 8637678

Esto es particularmente útil en combinación con la función integrada `vars()`, que devuelve un diccionario conteniendo todas las variables locales.

Como ejemplo, las siguientes lineas producen un conjunto de columnas alineadas ordenadamente que dan enteros y sus cuadrados y cubos:

    >>> for x in range(1, 11):
    ...     print('{0:2d} {1:3d} {2:4d}'.format(x, x*x, x*x*x))
    ...
     1   1    1
     2   4    8
     3   9   27
     4  16   64
     5  25  125
     6  36  216
     7  49  343
     8  64  512
     9  81  729
    10 100 1000

Para una completa descripción del formateo de cadenas con `str.format()`, mirá en Custom String Formatting.

### 7.1.3. Formateo manual de cadenas

Aquí está la misma tabla de cuadrados y cubos, formateados manualmente:

    >>> for x in range(1, 11):
    ...     print(repr(x).rjust(2), repr(x*x).rjust(3), end=' ')
    ...     # Note use of 'end' on previous line
    ...     print(repr(x*x*x).rjust(4))
    ...
     1   1    1
     2   4    8
     3   9   27
     4  16   64
     5  25  125
     6  36  216
     7  49  343
     8  64  512
     9  81  729
    10 100 1000

(Resaltar que el espacio existente entre cada columna es añadido debido a como funciona `print()`: siempre añade espacios entre sus argumentos).

El método `str.rjust()` de los objetos cadena justifica a la derecha en un campo de anchura predeterminada rellenando con espacios a la izquierda. Métodos similares a este son `str.ljust()` y `str.center()`. Estos métodos no escriben nada, simplemente devuelven una nueva cadena. Si la cadena de entrada es demasiado larga no la truncarán sino que la devolverán sin cambios; esto desordenará la disposición de la columna que es, normalmente, mejor que la alternativa, la cual podría dejar sin usar un valor. (Si realmente deseas truncado siempre puedes añadir una operación de rebanado, como en `x.ljust(n)[:n]`.)

Hay otro método, `str.zfill()`, el cual rellena una cadena numérica a la izquierda con ceros. Entiende signos positivos y negativos:

    >>> '12'.zfill(5)
    '00012'
    >>> '-3.14'.zfill(7)
    '-003.14'
    >>> '3.14159265359'.zfill(5)
    '3.14159265359'

### 7.1.4. Viejo formateo de cadenas

The % operator (modulo) can also be used for string formatting. Given `'string' % values`, instances of `%` in `string` are replaced with zero or more elements of `values`. This operation is commonly known as string interpolation. For example:

    >>> import math
    >>> print('The value of pi is approximately %5.3f.' % math.pi)
    The value of pi is approximately 3.142.

Podés encontrar más información en la sección printf-style String Formatting.

## 7.2. Leyendo y escribiendo archivos

La función `open()` devuelve un objeto archivo, y se usa normalmente con dos argumentos: `open(nombre_de_archivo, modo)`.

    >>> f = open('workfile', 'w')

El primer argumento es una cadena que contiene el nombre del fichero. El segundo argumento es otra cadena que contiene unos pocos caracteres describiendo la forma en que el fichero será usado. mode puede ser `'r'` cuando el fichero solo se leerá, `'w'` para solo escritura (un fichero existente con el mismo nombre se borrará) y `'a'` abre el fichero para agregar.; cualquier dato que se escribe en el fichero se añade automáticamente al final. `'r+'` abre el fichero tanto para lectura como para escritura. El argumento mode es opcional; se asume que se usará `'r'` si se omite.

Normalmente, los ficheros se abren en modo texto, significa que lees y escribes caracteres desde y hacia el fichero, el cual se codifica con una codificación específica. Si no se especifica la codificación el valor por defecto depende de la plataforma (ver `open()`). `'b'` agregado al modo abre el fichero en modo binario: y los datos se leerán y escribirán en forma de objetos de bytes. Este modo debería usarse en todos los ficheros que no contienen texto.

Cuando se lee en modo texto, por defecto se convierten los fines de lineas que son específicos a las plataformas (`\n` en Unix, `\r\n` en Windows) a solamente `\n`. Cuando se escribe en modo texto, por defecto se convierten los `\n` a los finales de linea específicos de la plataforma. Este cambio automático está bien para archivos de texto, pero corrompería datos binarios como los de archivos `JPEG` o `EXE`. Asegurate de usar modo binario cuando leas y escribas tales archivos.

Es una buena práctica usar la declaración `with` cuando manejamos objetos archivo. Tiene la ventaja que el archivo es cerrado apropiadamente luego de que el bloque termina, incluso si se generó una excepción. También es mucho más corto que escribir los equivalentes bloques `try`-`finally`

    >>> with open('workfile') as f:
    ...     read_data = f.read()
    >>> f.closed
    True

Si no estuvieses usando el bloque `with`, entonces deberías llamar `f.close()` para cerrar el archivo e inmediatamente liberar cualquier recurso del sistema usado por este. Si no cierras explícitamente el archivo, el «garbage collector» de Python eventualmente destruirá el objeto y cerrará el archivo por vos, pero el archivo puede estar abierto por un tiempo. Otro riesgo es que diferentes implementaciones de Python harán esta limpieza en diferentes momentos.

Después de que un objeto de archivo es cerrado, ya sea por `with` o llamando a `f.close()`, intentar volver a utilizarlo fallará automáticamente:

    >>> f.close()
    >>> f.read()
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    ValueError: I/O operation on closed file.

### 7.2.1. Métodos de los objetos Archivo

El resto de los ejemplos en esta sección asumirán que ya se creó un objeto archivo llamado `f`.

To read a file’s contents, call `f.read(size)`, which reads some quantity of data and returns it as a string (in text mode) or bytes object (in binary mode). size is an optional numeric argument. When size is omitted or negative, the entire contents of the file will be read and returned; it’s your problem if the file is twice as large as your machine’s memory. Otherwise, at most size characters (in text mode) or size bytes (in binary mode) are read and returned. If the end of the file has been reached, `f.read()` will return an empty string (`''`).

    >>> f.read()
    'This is the entire file.\n'
    >>> f.read()
    ''

`f.readline()` lee una sola linea del archivo; el caracter de fin de linea (`\n`) se deja al final de la cadena, y sólo se omite en la última linea del archivo si el mismo no termina en un fin de linea. Esto hace que el valor de retorno no sea ambiguo; si `f.readline()` devuelve una cadena vacía, es que se alcanzó el fin del archivo, mientras que una linea en blanco es representada por `'\n'`, una cadena conteniendo sólo un único fin de linea.

    >>> f.readline()
    'This is the first line of the file.\n'
    >>> f.readline()
    'Second line of the file\n'
    >>> f.readline()
    ''

Para leer líneas de un archivo, podés iterar sobre el objeto archivo. Esto es eficiente en memoria, rápido, y conduce a un código más simple:

    >>> for line in f:
    ...     print(line, end='')
    ...
    This is the first line of the file.
    Second line of the file

Si querés leer todas las líneas de un archivo en una lista también podés usar `list(f)` o `f.readlines()`.

`f.write(cadena)` escribe el contenido de la cadena al archivo, devolviendo la cantidad de caracteres escritos.

    >>> f.write('This is a test\n')
    15

Otros tipos de objetos necesitan serconvertidos – tanto a una cadena (en modo texto) o a un objeto de bytes (en modo binario) – antes de escribirlos:

    >>> value = ('the answer', 42)
    >>> s = str(value)  # convert the tuple to string
    >>> f.write(s)
    18

`f.tell()` devuelve un entero que indica la posición actual en el archivo representada como número de bytes desde el comienzo del archivo en modo binario y un número opaco en modo texto.

To change the file object’s position, use `f.seek(offset, whence)`. The position is computed from adding offset to a reference point; the reference point is selected by the whence argument. A whence value of 0 measures from the beginning of the file, 1 uses the current file position, and 2 uses the end of the file as the reference point. whence can be omitted and defaults to 0, using the beginning of the file as the reference point.

    >>> f = open('workfile', 'rb+')
    >>> f.write(b'0123456789abcdef')
    16
    >>> f.seek(5)      # Go to the 6th byte in the file
    5
    >>> f.read(1)
    b'5'
    >>> f.seek(-3, 2)  # Go to the 3rd byte before the end
    13
    >>> f.read(1)
    b'd'

En los archivos de texto (aquellos que se abrieron sin una `b` en el modo), se permiten solamente desplazamientos con `seek` relativos al comienzo (con la excepción de ir justo al final con `seek(0, 2)`) y los únicos valores de desplazamiento válidos son aquellos retornados por `f.tell()`, o cero. Cualquier otro valor de desplazamiento produce un comportamiento indefinido.

Los objetos archivo tienen algunos métodos más, como `isatty()` y `truncate()` que son usados menos frecuentemente; consultá la Referencia de la Biblioteca para una guía completa sobre los objetos archivo.

### 7.2.2. Guardar datos estructurados con `json`

Las cadenas pueden facilmente escribirse y leerse de un archivo. Los números toman algo más de esfuerzo, ya que el método `read()` sólo devuelve cadenas, que tendrán que ser pasadas a una función como `int()`, que toma una cadena como `'123'` y devuelve su valor numérico 123. Sin embargo, cuando querés grabar tipos de datos más complejos como listas, diccionarios, o instancias de clases, las cosas se ponen más complicadas.

En lugar de tener a los usuarios constantemente escribiendo y debugueando código para grabar tipos de datos complicados, Python te permite usar formato intercambiable de datos popular llamado JSON (JavaScript Object Notation). El módulo estandar llamado `json` puede tomar datos de Python con una jerarquía, y convertirlo a representaciones de cadena de caracteres; este proceso es llamado serializing. Reconstruir los datos desde la representación de cadena de caracteres es llamado deserializing. Entre serialización y deserialización, la cadena de caracteres representando el objeto quizás haya sido guardado en un archivo o datos, o enviado a una máquina distante por una conexión de red.

Nota

El formato JSON es comúnmente usando por aplicaciones modernas para permitir el intercambio de datos. Muchos programadores ya están familiarizados con él, lo cual lo convierte en una buena opción para la interoperabilidad.

Si tienes un objeto `x`, puedes ver su representación JSON con una simple línea de código:

    >>> import json
    >>> json.dumps([1, 'simple', 'list'])
    '[1, "simple", "list"]'

Otra variante de la función `dumps()`, llamada `dump()`, simplemente serializa el objeto a un archivo de texto. Así que, si `f` es un objeto archivo de texto abierto para escritura, podemos hacer:

    json.dump(x, f)

Para decodificar un objeto nuevamente, si `f` es un objeto archivo de texto que fue abierto para lectura:

    x = json.load(f)

La simple técnica de serialización puede manejar listas y diccionarios, pero serializar instancias de clases arbitrarias en JSON requiere un poco de esfuerzo extra. La referencia del módulo `json` contiene una explicación de esto.

Ver también

`pickle` - El módulo pickle

Contrariamente a :ref:`JSON <tut-json>*pickle* es un protocolo que permite la serialización de objetos Python arbitrariamente complejos. Como tal, es específico de Python y no se puede utilizar para comunicarse con aplicaciones escritas en otros idiomas. También es inseguro de forma predeterminada: deserializar los datos de pickle procedentes de un origen que no es de confianza puede ejecutar código arbitrario, si los datos fueron creados por un atacante experto.