Đọc ghi file trong Python

Tắt chương trình là mọi biến biến mất. Muốn giữ điểm cao, cài đặt hay file lưu game cho lần chơi sau, bạn phải ghi xuống file. Python đọc ghi file text bằng hàm open, và lưu dữ liệu có cấu trúc bằng module json.

Mở file với with

Người mới hay viết open rồi quên close. File mở mà không đóng có thể chưa ghi hết dữ liệu xuống đĩa, hoặc bị khóa không cho chương trình khác đọc.

Cách đúng là dùng with. Hết khối with, Python tự đóng file, kể cả khi giữa chừng có lỗi:

with open("log.txt", "w", encoding="utf-8") as file:
    file.write("Người chơi vào game\n")
# ra khỏi khối with, file đã đóng

open nhận ba thứ quan trọng:

• Đường dẫn file. Chỉ ghi tên thì file nằm ở thư mục mà terminal đang đứng.
• Chế độ mở: "r" đọc (mặc định), "w" ghi đè, "a" ghi nối vào cuối.
• encoding="utf-8" để đọc ghi tiếng Việt có dấu đúng. Trên Windows, bỏ tham số này thì chữ "Kiếm" có thể thành ký tự lạ hoặc báo UnicodeDecodeError.

Ghi file text

"w" xóa sạch nội dung cũ rồi ghi mới. "a" giữ nội dung cũ, ghi thêm vào cuối.

with open("battle_log.txt", "w", encoding="utf-8") as file:
    file.write("Trận 1: thắng Slime\n")

with open("battle_log.txt", "a", encoding="utf-8") as file:
    file.write("Trận 2: thua Orc\n")

write không tự xuống dòng, phải thêm \n cuối mỗi dòng. Và write chỉ nhận chuỗi: file.write(1500) báo TypeError: write() argument must be str, not int. Dùng f-string hoặc str().

Đọc file text

with open("battle_log.txt", encoding="utf-8") as file:
    content = file.read()
print(content)
# Trận 1: thắng Slime
# Trận 2: thua Orc

Đọc từng dòng bằng vòng lặp for, tiết kiệm bộ nhớ hơn với file lớn:

with open("battle_log.txt", encoding="utf-8") as file:
    for line in file:
        print(line.strip())

Mỗi dòng đọc ra còn dính \n ở cuối. strip() bỏ nó đi, nếu không print sẽ in thêm một dòng trống.

Lỗi hay gặp: đọc file chưa tồn tại. Lần đầu chạy game chưa có file lưu, open("save.txt") báo FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'save.txt'. Kiểm tra trước bằng os.path.exists hoặc bắt lỗi bằng try except.

Lưu điểm cao vào file

Ghép lại thành một hệ thống điểm cao hoàn chỉnh:

import os

HIGHSCORE_FILE = "highscore.txt"

def load_highscore():
    if not os.path.exists(HIGHSCORE_FILE):
        return 0
    with open(HIGHSCORE_FILE, encoding="utf-8") as file:
        return int(file.read().strip())

def save_highscore(score):
    with open(HIGHSCORE_FILE, "w", encoding="utf-8") as file:
        file.write(str(score))

best = load_highscore()
score = 1350

if score > best:
    print(f"Kỷ lục mới! {best} lên {score}")
    save_highscore(score)
else:
    print(f"Kỷ lục vẫn là {best}")

Lần đầu chạy in "Kỷ lục mới! 0 lên 1350". Chạy lần hai in "Kỷ lục vẫn là 1350", vì số đã nằm trong file.

Để ý int(...) khi đọc: file chỉ chứa chữ, đọc ra luôn là chuỗi "1350", phải ép kiểu mới so sánh với số được.

Lưu dữ liệu game bằng JSON

Điểm cao chỉ là một con số. File lưu game thì có tên, level, vàng, kho đồ... Tự ghi từng dòng rồi tự tách ra thì rất dễ sai. JSON là định dạng text lưu được dictionary và list lồng nhau, và module json có sẵn làm hết phần chuyển đổi.

json.dump ghi dict xuống file:

import json

save_data = {
    "name": "Aki",
    "level": 12,
    "gold": 3400,
    "inventory": ["Kiếm sắt", "Bình máu", "Bình máu"],
}

with open("save.json", "w", encoding="utf-8") as file:
    json.dump(save_data, file, ensure_ascii=False, indent=2)

File save.json tạo ra trông như sau:

{
  "name": "Aki",
  "level": 12,
  "gold": 3400,
  "inventory": [
    "Kiếm sắt",
    "Bình máu",
    "Bình máu"
  ]
}

indent=2 để file xuống dòng dễ đọc. ensure_ascii=False để giữ nguyên tiếng Việt, không có nó thì "Kiếm" bị ghi thành "Ki\u1ebfm" (vẫn đọc lại đúng, chỉ khó nhìn).

json.load đọc lại thành dict:

import json

with open("save.json", encoding="utf-8") as file:
    loaded = json.load(file)

print(loaded["name"])            # Aki
print(loaded["level"] + 1)       # 13
print(len(loaded["inventory"]))  # 3

Khác với file text, số đọc từ JSON đã là int sẵn, không cần ép kiểu.

JSON chỉ lưu được các kiểu cơ bản: dict, list, chuỗi, số, True/False, None. Tuple được lưu thành list. Object của class tự viết thì không lưu thẳng được, báo TypeError: Object of type Enemy is not JSON serializable. Chuyển object thành dict trước khi lưu.

Bài tập

Viết hàm add_kill(monster) đọc file kills.json (nếu chưa có thì coi như dict rỗng), cộng thêm 1 cho loại quái đó, rồi ghi lại. Gọi add_kill("Slime") hai lần và add_kill("Orc") một lần, sau đó đọc file và in kết quả.

import json
import os

KILLS_FILE = "kills.json"

def add_kill(monster):
    kills = {}
    if os.path.exists(KILLS_FILE):
        with open(KILLS_FILE, encoding="utf-8") as file:
            kills = json.load(file)

    kills[monster] = kills.get(monster, 0) + 1

    with open(KILLS_FILE, "w", encoding="utf-8") as file:
        json.dump(kills, file, ensure_ascii=False, indent=2)

add_kill("Slime")
add_kill("Slime")
add_kill("Orc")

with open(KILLS_FILE, encoding="utf-8") as file:
    print(json.load(file))  # {'Slime': 2, 'Orc': 1}