shutil と tempfile — ファイル一括操作と一時ファイル

ファイルとフォルダを丸ごと操作する shutil と、使い捨ての一時ファイル を扱う tempfile の 2 つを整理します。shutil.copy / move / rmtree によるファイル一括操作、NamedTemporaryFile の安全な使い方、両者を組み合わせたアトミック書き込みパターンまで扱います。

shutil — ファイルとフォルダの操作を 1 行で書く

shutil は shell utilities の略で、シェル（コマンドライン）で cp / mv / rm -r のように使う操作を Python のコードから 1 行で呼び出せる 標準ライブラリです。os モジュールにも os.rename などはありますが、shutil は 再帰的なフォルダコピー や ツリー削除 といった、よりまとまった単位の操作を提供します。

import shutil
import os

# 1) ファイルを別の場所にコピー (バックアップを作る典型例)
os.makedirs("backups", exist_ok=True)        # コピー先のフォルダを用意
shutil.copy("data/sales.csv", "backups/sales_2024.csv")

shutil.move("logs/temp.log", "logs/archive_2024.log")

shutil.rmtree("old_data")

rmtree は取り消せない

shutil.rmtree(path) は path 配下を 物理削除 します。Python では「ゴミ箱」を経由せず、即座に消えます。実プロジェクトで使うときは消す対象を print で確認する、if path.startswith("/tmp") のようなガードを入れる など、人間と機械の両方で守る慣習を付けましょう。

売上 CSV data/sales.csv を backups/sales_backup.csv としてバックアップします。左の 📂 ファイルから元の中身が確認できます。

① shutil と os を読み込んでください

② コピー先フォルダ backups/ を準備してください（既に存在してもエラーにしない方法で）

③ ファイルを指定の名前でコピーしてください

④ バックアップ先と元ファイル両方の存在を バックアップ完了: True / 元ファイルもある: True の形で表示して確認してください

（正しく実行できれば解説が表示されます）

tempfile — 安全に使い捨てファイルを作る

tempfile は 使い終わったら自動で消える一時ファイル を作るための標準ライブラリです。中間結果の保存・大量データの一時バッファ・テストの作業フォルダなど、「処理中だけ存在すれば良いファイル」のために使います。

手で tmp_xxx.txt のようなファイル名を考えると 他のプロセスとぶつかったり消し忘れたり しがちですが、tempfile は OS の一時フォルダ に 重複しないファイル名 で作り、処理が終わったら自動で消してくれます。

import tempfile
import os

# with で安全に作って自動削除
with tempfile.NamedTemporaryFile(mode="w+", suffix=".txt", delete=True) as tf:
    tf.write("集計結果の中間データ\n")
    tf.seek(0)
    print("中身:", tf.read())
    print("パス:", tf.name)
# ← ここでブロックを抜けて自動削除される

delete=False と with を組み合わせる場面

書いてから別の場所で読み戻したい ときは delete=False を指定して、with を抜けてもファイルが残るようにします。残したファイルは 使い終わったら自分で os.remove(path) する か、後述のアトミック書き込みのように shutil.move で本来の保存先に置き換えます。

一時ファイルを作って書き込み、削除前と削除後の存在をそれぞれチェック します。delete=False の NamedTemporaryFile で一時ファイルを作り、書き込み → 読み戻し → 削除前の存在確認 → 削除 → 削除後の存在確認、という流れを試します。

① tempfile と os を読み込んでください

② NamedTemporaryFile(mode="w", delete=False) で一時ファイルを開き、sales total: 3750 という文字列を書き込んで、tf.name をパス変数に控えてから with ブロックを抜けてください

③ os.path.exists(パス) で 削除前の存在: ◯◯ の形で存在を表示してください

④ os.unlink(パス) でファイルを削除してください

⑤ もう一度 os.path.exists(パス) で 削除後の存在: ◯◯ の形で存在を表示してください

`delete=True` で自動削除される一時ファイル

重要な設定ファイルや状態ファイルを直接 open("settings.json", "w") で書き換えると、書き込み途中でプロセスが落ちたとき にファイルが半分書かれた状態で残ってしまい、次回読み込み時にパースエラーになります。これを避ける定石が 「一時ファイルに書ききってから、本来の場所に rename / move する」 という アトミック書き込み（atomic、途中で中断されても「完了したか / していないか」しか観測できない更新方式）パターンです。

import tempfile
import shutil
import json

final_path = "settings.json"
new_settings = {"theme": "dark", "lang": "ja", "fontSize": 14}

# 1) 一時ファイルに書き切る
with tempfile.NamedTemporaryFile(mode="w", delete=False, suffix=".json") as tf:
    json.dump(new_settings, tf)
    temp_path = tf.name

# 2) 完了したら本物のパスに移動 (この瞬間だけが「切り替わり」のタイミング)
shutil.move(temp_path, final_path)

# 3) 確認
with open(final_path) as f:
    print(json.load(f))
# → {'theme': 'dark', 'lang': 'ja', 'fontSize': 14}

ファイルオブジェクトには 「現在の読み書き位置（カーソル）」 があり、`tf.write(...)` を呼ぶとカーソルは書いた直後の位置（= 末尾）に移動します。そのまま tf.read() を呼ぶと カーソルから後ろに何も無い ため空文字が返るので、`tf.seek(0)` でカーソルを先頭に戻してから 読み直す、というのが定石です。

mode="w+" は読み書き両用のモード

`mode="w+"` は 書き込みと読み込みを同じファイルハンドルで両方できる モードです。"w" だけだと書き込み専用で read() が使えず、"r" だけだと読み込み専用で write() が使えません。書いてすぐ読み戻す 演習では "w+" が必須になります。

`with NamedTemporaryFile(delete=True)` で一時ファイルを作って自動削除を確認 します。with ブロックの中で書き込んで読み戻し、ブロックを抜けた後に存在チェックをすると False になることを確認します。

① tempfile と os を読み込んでください

② tempfile.NamedTemporaryFile(mode="w+", delete=True) を with 文で開いてください（mode="w+" は読み書き両用）

③ ブロック内で tf.write("config: ok\n") のように書き込み、tf.seek(0) でカーソルを先頭に戻してから tf.read() で読み戻し、中身: ◯◯ の形で表示してください

④ ブロック内でパスを saved_path = tf.name として控えてください

⑤ ブロックを抜けた後、os.path.exists(saved_path) の結果を with 後の存在: ◯◯ の形で表示してください（False になるはずです）