Python 파일·JSON·경로 처리

01무엇이고, 어떤 일을 하나

• 파일의 생성·조회·덧붙이기와 읽기 위치를 관리한다.
• bytes와 str 사이 인코딩 경계를 명시한다.
• JSON·CSV를 전용 파서로 해석하고 경로·입력 크기·완료 상태를 관리한다.

02어떤 순서로 동작하나

1. 경로·모드 선택

   현재 작업 디렉터리와 경로 기준, r·w·a·b 등 필요한 모드를 정한다.

2. 파일 열기

   OS가 경로·권한을 검사해 열린 파일을 제공하고 Python이 바이너리 또는 텍스트 계층을 구성한다.

3. 읽기·해석

   바이트를 읽고 지정 codec으로 해독한 뒤 JSON·CSV 구조와 업무값을 검사한다.

4. 정리·반영

   with 등의 경계에서 스트림을 닫고 쓰기 결과를 반영한다. flush·close와 영속 매체 보장은 같은 조건이 아니다.

03먼저 알아둘 용어와 구성요소

JSON

JSON은 객체·배열·문자열·수·논리값·null을 표현한다.

json.load·loads

json.load는 파일 객체에서, json.loads는 문자열에서 읽는다.

CSV

CSV는 구분자가 문자열 내부에 들어가는 경우와 줄바꿈 인용 규칙이 있으므로 단순 split(",")보다 csv 모듈을 사용하는 편이 구조에 맞다.

pathlib

경로를 문자열 덧셈으로만 만들기보다 pathlib의 / 연산으로 요소를 연결하면 구분자와 가독성을 관리하기 쉽다.

원자적 이름 교체

같은 파일 시스템의 임시 파일에 완성된 내용을 쓰고 적절히 닫은 뒤 os.replace로 바꾸는 패턴은 이름 교체의 원자성을 활용한다. 다만 전원 장애 지속성, 권한·소유권 보존, 두 작성자의 경쟁까지 모두 해결하는 것은 아니다.

역직렬화 경계

신뢰할 수 없는 pickle 자료는 읽는 과정에서 코드가 실행될 수 있어 일반 외부 입력 형식으로 사용하지 않는다.

04예제로 따라가기

• 문자열 '가A'는 두 문자지만 UTF-8로 네 바이트이므로 한 바이트 읽기가 한 문자 읽기와 같지 않다.
• read(2) 뒤 다시 read하면 일반적으로 현재 위치부터 읽는다. 같은 파일 이름을 새로 여는 동작과 열린 스트림을 재사용하는 동작을 구별한다.
• 설정 JSON을 임시 파일에 완성한 뒤 같은 파일 시스템에서 이름을 교체하면 읽는 쪽에 중간 쓰기를 노출하는 문제를 줄일 수 있다.

05혼동하기 쉬운 점과 확인 기준

• errors="ignore"로 모든 깨진 바이트를 버리면 로그 증거가 사라질 수 있다.
• 외부 입력의 경로를 다룰 때는 ../와 심볼릭 링크 등이 의도한 디렉터리 경계를 벗어나는지도 별도 문제로 고려한다.
• 파일 크기와 중첩 깊이, 필수 필드도 제한해 잘못된 입력으로 자원이 과도하게 소비되지 않도록 한다.

06상세 노트 · 실습 자료

헤더 구조, 설정 예시, 수치 계산과 수업 캡처는 아래 노트에서 이어집니다.