PythonでCSVファイルを扱う方法：csvモジュールの基本と応用
CSVファイルは、表形式のデータをテキスト形式で保存するための一般的なフォーマットです。
この記事では、Pythonのcsvモジュールを使用してCSVファイルを扱う方法について説明します。
CSVデータを効率よく操作するためのプログラム例も紹介します。
CSVとは何か？
CSV（Comma-Separated Values）は、表形式のデータをカンマ（,）区切りで記述したテキスト形式のデータフォーマットです。
行ごとにデータを区切り、各行は複数の値を含みます。たとえば以下のような形式が一般的です。
都道府県,人口,面積,企業数,学校数 東京都,13929286,2194,104934,1224 大阪府,8839469,1904,71283,903
CSVの特徴： - テキスト形式で軽量。 - 表計算ソフトやデータベースと容易にやり取り可能。 - 読み書きが簡単だが、構造が複雑なデータには向かない。
表形式のデータのPythonでの実装方法
Pythonで表形式のデータを扱うには主に以下の2つの方法があります。 その具体例は、後述のプログラム例を参考にしてください。
二重リスト（リストのリスト）
- 各行をリストとして、全体をリストに格納。先頭行がタイトルの場合が多いが、タイトルなしで本体のみのCSVでも可能。
- メリット: シンプルで、データの順序がそのまま反映される。
- デメリット: 各値にアクセスする際、インデックスを使用するため、列名がないと可読性が低下。
辞書（リストの辞書）
- 各行を辞書で表現し、全体をリストに格納。CSVの先頭行がタイトル行であることが必要。
- メリット: 各値に列名でアクセス可能。
- デメリット: 辞書化する手間がかかる。
Pythonのcsvモジュールの使い方
csvモジュールは、PythonでCSVファイルを扱うための標準モジュールです。
以下のプログラム例では、都道府県ごとのデータをCSVファイルに保存し、それを二重リスト形式および辞書形式で読み込みます。
プログラム例1: 二重リスト形式での保存と読み込み
import csv # データ data = [ ["都道府県", "人口", "面積", "企業数", "学校数"], ["東京都", 13929286, 2194, 104934, 1224], ["大阪府", 8839469, 1904, 71283, 903], ] # CSVファイルへの保存 with open("data.csv", "w", newline="", encoding="utf-8") as f: writer = csv.writer(f) writer.writerows(data) # CSVファイルの読み込み with open("data.csv", "r", encoding="utf-8") as f: reader = csv.reader(f) result = [] for row in reader: result.append(row) print(result)
説明：
- ファイルをオープンするときに
newline=""を必ず指定する。これは、csvモジュール内で改行を出力するので、余計な改行が入らないようにするためである。 csv.writer: CSVファイルへの書き込みを行うwriterオブジェクトを返す。writerows: 二重リストを一括でcsvファイルに書き込む。writerオブジェクトのメソッド。csv.reader: CSVファイルの内容をリスト形式で読み込むreaderオブジェクト。- readerオブジェクトはfor文のなかで、csvから読み込んだ行を繰り返し変数に代入する。このように、繰り返し処理のできるオブジェクトは「イテラブル」と呼ばれる。
result.append(row): appendはリストのメソッドで、そのリストの最後に引数のデータを付け加える。
出力例：
[['都道府県', '人口', '面積', '企業数', '学校数'], ['東京都', '13929286', '2194', '104934', '1224'], ['大阪府', '8839469', '1904', '71283', '903']]
プログラム例2: 辞書形式での保存と読み込み
import csv # データ data = [ {"都道府県": "東京都", "人口": 13929286, "面積": 2194, "企業数": 104934, "学校数": 1224}, {"都道府県": "大阪府", "人口": 8839469, "面積": 1904, "企業数": 71283, "学校数": 903}, ] # CSVファイルへの保存 with open("data_dict.csv", "w", newline="", encoding="utf-8") as f: fieldnames = ["都道府県", "人口", "面積", "企業数", "学校数"] writer = csv.DictWriter(f, fieldnames=fieldnames) writer.writeheader() # ヘッダー行を書き込む writer.writerows(data) # CSVファイルの読み込み with open("data_dict.csv", "r", encoding="utf-8") as f: reader = csv.DictReader(f) result = [] for row in reader: result.append(row) print(result)
説明：
csv.DictWriter: 辞書形式のデータをCSVファイルに書き込むオブジェクトを生成する。csv.readerとの違いは後述fieldnames: 列名（の順番）を指定するリスト。writeheader: ヘッダー行をファイルに書き込む。csv.DictReader: 辞書形式でCSVファイルを読み込むオブジェクトを生成。
出力例：
[{'都道府県': '東京都', '人口': '13929286', '面積': '2194', '企業数': '104934', '学校数': '1224'}, {'都道府県': '大阪府', '人口': '8839469', '面積': '1904', '企業数': '71283', '学校数': '903'}]
csv.readerとcsv.DictReaderの違い
この2つは「小文字だけ」と「大文字＋小文字」の違いがありますが、その背景には次のような違いがあります。
csv.readerは関数である。そして、 readerオブジェクトを返す。csv.DictReaderはクラスである。クラスなので大文字からはじまる（そしてキャメルケースである）。csv.DictReader()はDictReaderのインスタンスを生成する。インスタンスの生成方法は以前のブログを参照。
両者とも、オブジェクト（インスタンス）を返すのは同じなのだが、その過程が、関数呼び出しなのか、インスタンス生成なのかが違います。 細かいことになりますが、大文字が使われたり、使われなかったりの理由は、そういうことなのです。
