io — 스트림 작업을 위한 핵심 도구

io 모듈은 파일 입력·출력(파일 I/O)을 다루는 Python의 주요 인터페이스를 제공해요. 여기에는 텍스트, 바이너리, 그리고 원시(raw) 스트림을 만들고 다루는 클래스들이 들어 있어요. 파이썬의 내장 open() 함수가 돌려주는 파일 객체들이 바로 이 모듈의 클래스들로 구현돼 있습니다.

io는 세 가지 주요 분류의 스트림을 다뤄요:

텍스트 스트림(Text I/O) — 텍스트를 str로 읽고 씁니다. 인코딩/디코딩을 처리해요.
바이너리 스트림(Binary I/O) — 데이터를 bytes 객체로 다룹니다.
원시 스트림(Raw I/O) — 바이트를 블록 기반으로, 인코딩 없이 다룹니다 (저수준).

출처: Python 표준 라이브러리

open()

io.open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)

이 함수는 내장 open() 함수의 별칭입니다. file이 경로 문자열이면 해당 파일을 열고, 파일 객체면 그대로 사용합니다.

mode는 텍스트/바이너리를 결정해요:

텍스트 모드: 'r', 'w', 'a', 'x' (그리고 '+' 조합)
바이너리 모드: 'rb', 'wb', 'ab', 'xb'
't'는 텍스트, 'b'는 바이너리, '+'는 읽기/쓰기 모두를 의미합니다.

encoding은 텍스트 모드에서 인코딩을 지정하고, newline은 줄바꿈 처리 방식을, errors는 인코딩 오류 처리 방식을 정해요.

클래스 계층

스트림 클래스는 크게 네 추상 기본 클래스로 나뉩니다:

IOBase

class io.IOBase — 모든 I/O 클래스의 추상 기본 클래스. read(), readline(), write(), seek(), tell(), close(), closed, flush(), fileno() 등을 제공해요.

RawIOBase

class io.RawIOBase — 원시 바이너리 I/O의 기본 클래스. read(n), readall(), readinto(b), write(b) 등을 정의해요.

BufferedIOBase

class io.BufferedIOBase — 버퍼링된 바이너리 I/O의 기본 클래스. read1(), peek() 같은 추가 바이너리 작업을 제공해요.

TextIOBase

class io.TextIOBase — 텍스트 I/O의 기본 클래스. read(s), readline(), write(s), encoding, newlines 등을 제공해요.

바이너리 스트림

io.BytesIO(initial_bytes=b'') — 메모리의 바이너리 스트림. 파일처럼 동작하지만 메모리 버퍼를 사용해요.

>>> from io import BytesIO
>>> f = BytesIO(b"hello world")
>>> f.read(5)
b'hello'
>>> f.getvalue()
b'hello world'

io.BufferedRandom(raw) — 읽기/쓰기가 모두 가능한 버퍼링된 바이너리 스트림.
io.BufferedReader(raw), io.BufferedWriter(raw) — 읽기/쓰기 전용 버퍼링 스트림.

텍스트 스트림

io.StringIO(initial_value='', newline='\n') — 메모리의 텍스트 스트림. 문자열을 파일처럼 다뤄요.

>>> from io import StringIO
>>> f = StringIO("hello")
>>> f.read()
'hello'

io.TextIOWrapper(buffer, encoding=None, errors=None, newline=None, ...) — 바이너리 버퍼 위에 텍스트 인코딩/디코딩 계층을 씌우는 클래스. open()이 텍스트 모드로 돌려주는 객체입니다.
io.TextIOBase 서브클래스들은 encoding, errors, newlines 속성을 가져요.

성능과 권장 사용

open()은 버퍼링을 자동으로 선택합니다. 텍스트 모드는 버퍼링된 텍스트 스트림을, 바이너리 모드는 버퍼링된 바이너리 스트림을, buffering=0이면 원시 스트림을 돌려줘요.

일반적인 원칙:

텍스트 파일에는 텍스트 스트림을,
바이너리 데이터에는 바이너리 스트림을 사용하세요.
StringIO/BytesIO는 메모리 안에서 파일처럼 작업할 때 유용합니다.

예제

파일에 여러 줄 쓰고 다시 읽기:

with open('example.txt', 'w', encoding='utf-8') as f:
    f.write("Hello\nWorld\n")

with open('example.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    for line in f:
        print(line.strip())

메모리 버퍼를 파일처럼 사용:

from io import StringIO

buf = StringIO()
buf.write("line1\n")
buf.write("line2\n")
buf.seek(0)
print(buf.readlines())  # ['line1\n', 'line2\n']

더 알아보기

Python의 내장 open() 함수 문서
Python 표준 라이브러리의 os 모듈 (저수준 파일 설명자)
Python 공식 문서: io