Pythonでのpickleの使い方とは？基本的な使い方からプロトコルを指定する方法まで紹介！

Python
プログラミング言語

公開日時: 2021-04-12 　更新日時: 2022-06-01

Pythonでのpickleの使い方とは？基本的な使い方からプロトコルを指定する方法まで紹介！

この記事でわかること

システム エンジニア: Pythonでのpickleの使い方のメリットについて、教えてください。

プロジェクト マネージャー: まず、pickleの使い方について説明していきましょう。

Pythonでのpickleの使い方とは？

今回は、Pythonでのpickleの使い方について説明します。pickleを使うと、データを直列化して保存できます。また保存したデータを読み出すこともできます。

Pythonでのpickleの使い方に興味のある方はぜひご覧ください。

基本的な使い方

Pythonでのpickleの基本的な使い方を紹介します。

実際のソースコードを見てみましょう。

# save.py
import pickle

with open('sample.pickle', mode='wb') as f:
    pickle.dump('pickle sample code.', f)

# save.py

import pickle

with open('sample.pickle', mode='wb') as f:

pickle.dump('pickle sample code.', f)

# load.py
import pickle

with open('sample.pickle', mode='rb') as f:
    s = pickle.load(f)
    print(s) # pickle sample code.

# load.py

import pickle

with open('sample.pickle', mode='rb') as f:

s = pickle.load(f)

print(s) # pickle sample code.

実行結果は以下のようになります。

~$ python save.py
~$ python load.py
pickle sample code.
~$

~$ python save.py

~$ python load.py

pickle sample code.

sample.pickleというファイルを介して、オブジェクトにアクセスできていることが分かります。このようにPythonでは、pickleでオブジェクトを直列化できます。

複数オブジェクト

Pythonでのpickleで、複数オブジェクトを直列化する方法を紹介します。

実際のソースコードを見てみましょう。

# save.py
import pickle

mystr = 'pickle sample code.'
mylist = [1, 2, 3, 4, 5]
mydict = {1:"red", 2:"green", 3:"blue"} 

with open('sample.pickle', mode='wb') as f:
    pickle.dump(mystr, f)
    pickle.dump(mylist, f)
    pickle.dump(mydict, f)

# save.py

import pickle

mystr = 'pickle sample code.'

mylist = [1, 2, 3, 4, 5]

mydict = {1:"red", 2:"green", 3:"blue"}

with open('sample.pickle', mode='wb') as f:

pickle.dump(mystr, f)

pickle.dump(mylist, f)

pickle.dump(mydict, f)

# load.py
import pickle

with open('sample.pickle', mode='rb') as f:
    mystr = pickle.load(f)
    mylist = pickle.load(f)
    mydict = pickle.load(f)
    print(mystr) # pickle sample code.
    print(mylist) # [1, 2, 3, 4, 5]
    print(mydict) # {1: 'red', 2: 'green', 3: 'blue'}

# load.py

import pickle

with open('sample.pickle', mode='rb') as f:

mystr = pickle.load(f)

mylist = pickle.load(f)

mydict = pickle.load(f)

print(mystr) # pickle sample code.

print(mylist) # [1, 2, 3, 4, 5]

print(mydict) # {1: 'red', 2: 'green', 3: 'blue'}

実行結果は以下のようになります。

~$ python save.py
~$ python load.py
pickle sample code.
[1, 2, 3, 4, 5]
{1: 'red', 2: 'green', 3: 'blue'}
~$

~$ python save.py

~$ python load.py

pickle sample code.

[1, 2, 3, 4, 5]

{1: 'red', 2: 'green', 3: 'blue'}

クラスインスタンス

Pythonでクラスインスタンスを直列化する方法を紹介します。実際のソースコードを見てみましょう。

# human.py
class Human:
    # インスタンス変数
    name = None # 名前
    age = None  # 年齢

    # コンストラクタ
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    # クラスメソッド
    def printinfo(self):
        print('name：{0}, age：{1}' . format(self.name, self.age))

# human.py

class Human:

# インスタンス変数

name = None # 名前

age = None # 年齢

# コンストラクタ

def __init__(self, name, age):

self.name = name

self.age = age

# クラスメソッド

def printinfo(self):

print('name：{0}, age：{1}' . format(self.name, self.age))

# save.py
import pickle
from human import Human

# インスタンス生成
human = Human('taro', 20)

with open('sample.pickle', mode='wb') as f:
    pickle.dump(human, f)

# save.py

import pickle

from human import Human

# インスタンス生成

human = Human('taro', 20)

with open('sample.pickle', mode='wb') as f:

pickle.dump(human, f)

# load.py
import pickle

with open('sample.pickle', mode='rb') as f:
    human = pickle.load(f)
    human.printinfo()

# load.py

import pickle

with open('sample.pickle', mode='rb') as f:

human = pickle.load(f)

human.printinfo()

実行結果は以下のようになります。

~$ python save.py
~$ python load.py
name：taro, age：20
~$

~$ python save.py

~$ python load.py

name：taro, age：20

このようにPythonでは、クラスインスタンスを直列化できます。

ファイルを介さない

Pythonでファイルを介さない直列化について紹介します。

実際のソースコードを見てみましょう。

import pickle
import io

file = io.BytesIO()
pickle.dump('pickle sample code.', file)
file.seek(0)

s = pickle.load(file)
print(s)

import pickle

import io

file = io.BytesIO()

pickle.dump('pickle sample code.', file)

file.seek(0)

s = pickle.load(file)

print(s)

実行結果は以下のようになります。

pickle sample code.

1	pickle sample code.

ファイルを介さずにオブジェクトの読み書きができていることが分かります。

プロトコル指定

Pythonの直列化において、プロトコルを指定する方法を紹介します。

実際のソースコードを見てみましょう。

# save.py
import pickle

with open('sample.pickle', mode='wb') as f:
    pickle.dump('pickle sample code.', f)

# save.py

import pickle

with open('sample.pickle', mode='wb') as f:

pickle.dump('pickle sample code.', f)

# load.py
import pickle

with open('sample.pickle', mode='rb') as f:
    s = pickle.load(f)
    print(s) # pickle sample code.

# load.py

import pickle

with open('sample.pickle', mode='rb') as f:

s = pickle.load(f)

print(s) # pickle sample code.

例えば、python3でpickleで保存して、python2で読みだす場合、実行結果は以下のようになります。

~$ python save.py
~$ python2 load.py
Traceback (most recent call last):
  File "load.py", line 5, in <module>
    s = pickle.load(f)
  File "/usr/lib/python2.7/pickle.py", line 1384, in load
    return Unpickler(file).load()
  File "/usr/lib/python2.7/pickle.py", line 864, in load
    dispatch[key](self)
  File "/usr/lib/python2.7/pickle.py", line 892, in load_proto
    raise ValueError, "unsupported pickle protocol: %d" % proto
ValueError: unsupported pickle protocol: 3
~$

~$ python save.py

~$ python2 load.py

Traceback (most recent call last):

File "load.py", line 5, in <module>

s = pickle.load(f)

File "/usr/lib/python2.7/pickle.py", line 1384, in load

return Unpickler(file).load()

File "/usr/lib/python2.7/pickle.py", line 864, in load

dispatch[key](self)

File "/usr/lib/python2.7/pickle.py", line 892, in load_proto

raise ValueError, "unsupported pickle protocol: %d" % proto

ValueError: unsupported pickle protocol: 3

プロトコル不一致のため、実行時エラーになります。

ここでのバージョン情報は以下です。

~$ python -V
Python 3.6.9
~$ python2 -V
Python 2.7.17
~$

~$ python -V

Python 3.6.9

~$ python2 -V

Python 2.7.17

このエラーを発生させずに読み込むには、保存時にプロトコルを指定します。

# save.py
import pickle

with open('sample.pickle', mode='wb') as f:
    # protocol=2を指定
    pickle.dump('pickle sample code.', f, protocol=2)

# save.py

import pickle

with open('sample.pickle', mode='wb') as f:

# protocol=2を指定

pickle.dump('pickle sample code.', f, protocol=2)

実行結果は以下のようになります。

~$ python save.py
~$ python2 load.py
pickle sample code.
~$

~$ python save.py

~$ python2 load.py

pickle sample code.

プロトコルを合わせれば、保存したデータを読み出せています。

システム エンジニア: オブジェクトの状態を保存・復元するためのライブラリということですね。

プロジェクト マネージャー: そうです。pickleでは、データの直列化・非直列化を行うことができます。

まとめ

いかがでしたでしょうか。Pythonでのpickleの使い方について説明しました。pickleを使うと、データを直列化して保存できます。また、保存したデータを読み出すことも可能です。

ぜひご自身でPythonのソースコードを書いて、理解を深めてください。

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Pythonでのpickleの使い方とは？

基本的な使い方

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クラスインスタンス

ファイルを介さない

プロトコル指定

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