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カンマ区切り値( CSV ) は、カンマで値を区切り、改行でレコードを区切るテキストファイル形式です。CSV ファイルは、表形式のデータ (数値とテキスト) をプレーンテキストで保存します。ファイルの各行は通常、1 つのデータレコードを表します。各レコードは同じ数のフィールドで構成され、CSV ファイルではフィールドがカンマで区切られます。フィールド区切り文字自体がフィールド内に表示される場合は、フィールドを引用符で囲むことができます。[1]
CSV ファイル形式は、区切り文字で区切られたファイル形式の一種です。[2]よく使用される区切り文字には、カンマ、タブ、スペース、セミコロンなどがあります。区切り文字で区切られたファイルには、フィールド区切り文字がカンマでない場合でも、多くの場合「.csv」拡張子が付けられます。CSVファイルを使用または生成する多くのアプリケーションやライブラリには、代替の区切り文字を指定するオプションがあります。[3]
CSV標準RFC 4180に準拠していないため、データ入力ソフトウェアではさまざまなCSV形式をサポートする必要があります。この欠点にもかかわらず、CSVはデータアプリケーションで広く使用されており、Microsoft Excelなどの一般的なスプレッドシートアプリケーションを含むさまざまなソフトウェアで広くサポートされています。[4] CSVの利点として挙げられるのは、人間が読みやすいことと形式のシンプルさです。[5]
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 3 人の人物と彼らが勤務する会社をリストしたシンプルな CSV ファイル | |
| ファイル名拡張子 | .csv |
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| インターネットメディアの種類 | text/csv[6] |
| 統一型識別子 (UTI) | パブリック.コンマ区切り値テキスト[7] |
| UTI の確認 | パブリック.区切り値テキスト[7] |
| フォーマットの種類 | マルチプラットフォーム、シリアルデータストリーム |
| コンテナ用 | フィールドで区切られたリストとして整理されたデータベース情報 |
| 標準 | RFC 4180 |
アプリケーション
CSV は、コンシューマー、ビジネス、科学アプリケーションで広くサポートされている一般的なデータ交換形式です。最も一般的な用途の 1 つは、互換性のない (多くの場合、独自の形式または文書化されていない) 形式をネイティブで実行するプログラム間で表形式のデータを移動することです[8 ] [9] 。 [6]たとえば、ユーザーは、独自の形式でデータを保存するデータベース プログラムから、まったく異なる形式を使用するスプレッドシートに情報を転送する必要がある場合があります。ほとんどのデータベース プログラムは、データを CSV としてエクスポートできます。ほとんどのスプレッドシート プログラムは CSV データを読み取ることができるため、データベースからスプレッドシートにデータを転送するときに、CSV を中間形式として使用できます。
CSVはデータの保存にも使用されます。Pandasなどの一般的なデータサイエンスツールには、長期保存用にデータをCSVにエクスポートするオプションが含まれています。[ 10]データ保存におけるCSVの利点には、CSVのシンプルさにより、他のデータ形式と比較してCSVファイルの解析と作成が簡単に実装でき、高速であること、人間が読みやすいためデータの編集や修正が簡単であること、[11]圧縮率が高いためデータファイルが小さくなることなどが挙げられます。[12]一方、CSVはより複雑なデータ関係をサポートしておらず、null値と空値を区別しないため、これらの機能が必要なアプリケーションでは他の形式が好まれます。
仕様
RFC 4180ではCSV形式の仕様が提案されているが、実際の運用ではRFCに従わないことが多く、「CSV」という用語は次のようなファイルを指す場合がある。[6] [13]
- ASCII、さまざまなUnicode文字エンコーディング（UTF-8など）、EBCDIC、Shift JISなどの文字エンコーディングを使用したプレーンテキストです。
- レコード（通常は1行に1レコード）で構成される。
- レコードは区切り文字（通常はコンマ、セミコロン、タブなどの予約文字1つ。区切り文字にはオプションのスペースが含まれる場合もあります）で区切られたフィールドに分割されます。
- すべてのレコードは同じフィールドのシーケンスを持ちます。
これらの一般的な制約の範囲内で、さまざまなバリエーションが使用されています。したがって、追加情報 (RFC 4180 に準拠しているかどうかなど) がなければ、単に「CSV」形式であると主張されているファイルは完全には指定されません。その結果、CSV ファイルをサポートする一部のアプリケーションには、ユーザーがファイルの最初の数行をプレビューし、区切り文字、引用規則、およびフィールドのトリミングを指定できるテキスト インポート ウィザードが用意されています。
歴史
カンマ区切り値は、パーソナルコンピュータより10年以上も前から存在するデータ形式です。OS /360のIBM Fortran （レベルH拡張）コンパイラは1972年にCSVをサポートしました。[14]リスト指示（「自由形式」）入出力は、1978年に承認されたFORTRAN 77で定義されました。リスト指示入力では、区切り文字としてカンマまたはスペースが使用されるため、引用符で囲まれていない文字列にはカンマやスペースを含めることができませんでした。[15]
「カンマ区切り値」という用語と「CSV」という略語は1983年までに使用されていました。[16] SuperCalcスプレッドシートをバンドルしたOsborne Executiveコンピュータのマニュアルには、文字列にカンマを埋め込むことを許可するCSV引用規則が記載されていますが、引用符で囲まれた文字列内に引用符を埋め込む規則は指定されていません。[17]
カンマ区切りの値リストは、固定列揃えデータよりも入力が簡単 (たとえば、パンチカードに) であり、値が意図した位置から 1 列ずれてパンチされた場合に誤った結果が生成される可能性が低くなります。
カンマ区切りファイルは、2つの異なるアーキテクチャのマシン間でデータベース情報を交換するために使用されます。CSVファイルのプレーンテキスト特性により、バイト順やワードサイズなどの非互換性がほとんど回避されます。ファイルは主に人間が読めるため、完全なドキュメントやコミュニケーションがない場合でも扱いやすくなります。[18]
主な標準化の取り組みは、 2005年にRFC 4180でCSVをMIMEコンテンツタイプ として定義し、 「事実上のあいまいな定義」をより正確で法的な定義に変換することでした。[19]その後、2013年に、RFC 4180の欠陥の一部はW3C勧告によって解決されました。[20]
2014年にIETFはCSV文書へのURIフラグメントの適用について説明したRFC 7111を公開しました。RFC 7111は位置インデックスを使用してCSV文書から行、列、セルの範囲を選択する方法を規定しています。[21]
2015年にW3Cは、CSVを形式意味論で強化する試みの一環として、同年12月に勧告として開始されたCSVメタデータ標準の勧告の最初の草案を公表した。 [22]
一般的な機能
CSV 形式は、各レコードに同一のフィールド リストが含まれるレコードのセットまたはシーケンスを表す場合に最適です。これは、リレーショナル データベース内の単一のリレーション、または一般的なスプレッドシートのデータ (計算ではない) に対応します。
この形式はビジネス コンピューティングの初期の頃にまで遡り、内部ワード サイズやデータ フォーマットのニーズなどが異なるコンピューター間でデータを渡すために広く使用されています。このため、CSV ファイルはすべてのコンピューター プラットフォームで共通です。
CSV は、値を区切るためにコンマを使用する区切りテキスト ファイルです(CSV インポート/エクスポート ツールの多くの実装では、他の区切り文字を使用できます。たとえば、*.csv ファイルの最初の行として "Sep=^" 行を使用すると、Excel は、コンマ"," ではなくキャレット "^" を区切り文字としてファイルを開きます)。単純な CSV 実装では、コンマや改行などの他の特殊文字を含むフィールド値が禁止される場合があります。より高度な CSV 実装では、多くの場合、予約文字 (コンマ、二重引用符、またはあまり一般的ではありませんが改行) を含む値を " (二重引用符) 文字で囲むことを必須とすることで、これらが許可されます。埋め込まれた二重引用符は、連続する二重引用符のペアで表すか、[23]二重引用符の前にバックスラッシュなどのエスケープ文字を付けて表すことができます (たとえば、 Sybase Centralの場合)。
CSV 形式は特定の文字セットに限定されません。[6] CSV 形式は、ASCII と同様にUnicode文字セット ( UTF-8やUTF-16など)でも同様に動作します(ただし、CSV をサポートする特定のプログラムには独自の制限がある場合があります)。CSV ファイルは通常、ある文字セットから別の文字セットへの単純な変換でもそのまま残ります (ほぼすべての独自のデータ形式とは異なります)。ただし、CSV では使用されている文字セットを示す方法がないため、文字セットは別途通信するか、受信側で決定する必要があります (可能な場合)。
複数の関係を含むデータベースは、単一の CSV ファイルとしてエクスポートできません[引用が必要]。同様に、CSV は階層型またはオブジェクト指向型のデータを自然に表現することはできません。これは、すべての CSV レコードが同じ構造を持つことが想定されているためです。したがって、CSV は、 HTML、XML 、またはその他のマークアップまたはワードプロセッシング技術で作成されたドキュメントにはほとんど適していません。
さまざまな分野の統計データベースは、一般的にはリレーションのような構造になっていますが、いくつかのフィールドのグループが繰り返し可能です。たとえば、人口統計および健康調査などの健康データベースでは、通常、特定の親の子供ごとにいくつかの質問が繰り返されます (おそらく、固定された最大数の子供まで)。統計分析システムには、このようなデータを「回転」できるユーティリティが含まれていることがよくあります。たとえば、5 人の子供に関する情報を含む「親」レコードは、5 つの個別のレコードに分割され、各レコードには (a) 1 人の子供に関する情報と (b) 子供に固有でないすべての情報のコピーが含まれます。CSV は、このようなデータの「垂直」形式または「水平」形式のいずれかを表すことができます。
リレーショナル データベースでは、各グループに個別の関係を作成し、外部キー(親の ID 番号や名前など) を使用して「子」レコードを関連する「親」レコードに接続することで、同様の問題を簡単に処理できます。XML などのマークアップ言語では、このようなグループは通常、親要素内に囲まれ、必要に応じて繰り返されます (たとえば、<child>1 つのノード内に複数のノード<parent>)。CSV では、広く受け入れられている単一ファイルのソリューションはありません。
標準化
「CSV」という名前は、データフィールドを区切るためにカンマを使用することを示しています。それにもかかわらず、「CSV」という用語は、さまざまな点で異なる大規模なフォーマットファミリーを指すために広く使用されています。実装によっては、一部またはすべてのフィールドを一重引用符または二重引用符で囲むことが許可または要求され、最初のレコードがフィールド名のリストを含むヘッダーとして予約されているものもあります。使用されている文字セットは未定義です。一部のアプリケーションでは、Unicode の解釈を強制するために Unicodeバイトオーダーマーク(BOM) が必要です (場合によっては UTF-8 BOM も必要です)。[6]カンマの代わりにタブ文字を使用するファイルは、タブで区切られた値を表す「TSV」としてより正確に参照できます。
その他の実装の違いには、より一般的なフィールド区切り文字 (スペースやセミコロンなど) や、テキスト フィールド内の改行文字の処理が含まれます。もう 1 つの微妙な点は、空白行の解釈です。空白行は、フィールドが 0 個のレコードを書き込んだ結果である場合もあれば、長さが 0 のフィールドが 1 個あるレコードを書き込んだ結果である場合もあります。そのため、そのデコードはあいまいになります。
RFC 4180 および MIME 標準
2005 年の技術標準 RFC 4180 は、CSV ファイル形式を公式化し、テキストベースのフィールドの処理用にMIME タイプ「text/csv」を定義しています。ただし、各フィールドのテキストの解釈は、依然としてアプリケーション固有です。RFC 4180 標準に準拠したファイルは、CSV 交換を簡素化し、広く移植可能です。その要件には、次のものがあります。
- (CR/LF) 文字で終わる MS-DOS スタイルの行 (最後の行はオプション)。
- オプションのヘッダー レコード (存在するかどうかを確実に検出する方法がないため、インポート時には注意が必要です)。
- 各レコードには、同じ数のコンマ区切りのフィールドが含まれている必要があります。
- どのフィールドも引用符（二重引用符）で囲むことができます。
- 改行、二重引用符、またはカンマを含むフィールドは引用符で囲む必要があります。(引用符で囲まないと、ファイルを正しく処理できない可能性があります。)
- フィールドを囲むために二重引用符が使用されている場合、フィールド内の二重引用符は2 つの二重引用符文字で表す必要があります。
この形式は、CSV ファイルの読み取りに対応するほとんどのプログラムで処理できます。例外として、(a)プログラムが引用符で囲まれたフィールド内の改行をサポートしない、(b)プログラムがオプションのヘッダーをデータと混同したり、最初のデータ行をオプションのヘッダーとして解釈したりする、(c)フィールド内の二重引用符が自動的に正しく解析されない、などがあります。
OKF 摩擦のない表形式データ パッケージ
2011年、Open Knowledge Foundation (OKF) とさまざまなパートナーがデータプロトコルワーキンググループを設立し、後に Frictionless Data イニシアチブへと発展しました。彼らがリリースした主なフォーマットの 1 つが Tabular Data Package です。Tabular Data パッケージは CSV をベースにしており、CSV を主なデータ転送フォーマットとして使用し、基本的なタイプとスキーマのメタデータを追加しました (CSV には文字列「1」と数字の 1 を区別するためのタイプ情報がありません)。[24]
Frictionless Data Initiativeは、フィールド区切りや引用規則の指定など、CSVのさまざまな方言を記述するための標準的なCSV方言記述フォーマットも提供しています。[25]
W3C 表形式データ標準
2013年にW3Cの「CSV on the Web」ワーキンググループは、CSVまたは同様の形式を使用するウェブアプリケーションの相互運用性を高める技術の仕様策定を開始しました。[26]ワーキンググループは2016年2月に作業を完了し、2016年3月に 「表形式データ」のモデリング[28]とメタデータとセマンティクスによるCSVの拡張に関する一連の文書とW3C勧告[27]のリリースをもって正式に終了しました。
基本ルール
「CSV」形式を説明する非公式ドキュメントが多数存在します。IETF RFC 4180 (上記に要約)は、 IANAに登録された「text/csv」 MIME タイプの形式を定義します。
これらおよびその他の「CSV」仕様と実装に典型的なルールは次のとおりです。
- CSV は、フィールド/列がカンマ文字で区切られ、レコード/行が改行で終了する区切りデータ形式です。
- CSV ファイルでは、特定の文字エンコード、バイト順序、または行末記号の形式は必要ありません(一部のソフトウェアでは、すべての行末記号のバリエーションがサポートされていません)。
- レコードは行末文字で終わります。ただし、行末文字はフィールド内にデータとして埋め込まれる可能性があるため、ソフトウェアは、おそらく複数の行からレコード全体を正しく組み立てるために、引用符で囲まれた行区切り文字 (以下を参照) を認識する必要があります。
- すべてのレコードには同じ数のフィールドが同じ順序で含まれている必要があります。
- フィールド内のデータは、ビットやバイトのシーケンスではなく、文字のシーケンスとして解釈されます (RFC 2046、セクション 4.1 を参照)。たとえば、数値 65535 は、5 つの ASCII 文字 "65535" (または "0xFFFF"、"000065535.000E+00" などの他の形式) として表すことができますが、2 つの文字ではなく単一のバイナリ整数として扱われることを意図した 2 バイトのシーケンスとしては表されません (たとえば、数値 11264 ～ 11519 の上位バイトはコンマです: )。この "プレーン テキスト" 規則に従わない場合、CSV ファイルには正しく解釈するのに十分な情報が含まれなくなり、CSV ファイルは異なるコンピューター アーキテクチャ間での転送に耐えられなくなり、text/csv MIME タイプに準拠しなくなります。
ord(',')*256..ord(',')*256+255 - 隣接するフィールドは、1 つのカンマで区切る必要があります。ただし、「CSV」形式では、区切り文字の選択が大きく異なります。特に、小数点区切り文字としてカンマが使用されるロケールでは、代わりにセミコロン、タブ文字、またはその他の文字が使用されます。
1997、フォード、E350
- どのフィールドも引用符で囲むことができます(つまり、二重引用符で囲むことができます)。ただし、次のルールと例で指定されているように、一部のフィールドは引用符で囲む必要があります。
「1997」、「フォード」、「E350」
- カンマまたは二重引用符が埋め込まれたフィールドは引用符で囲む必要があります。
1997年、フォード、E350、「超高級トラック」
- 埋め込まれた二重引用符文字はそれぞれ、二重引用符文字のペアで表す必要があります。
1997、フォード、E350、「スーパー」、「高級」トラック
- 改行が埋め込まれたフィールドは引用符で囲む必要があります (ただし、多くの CSV 実装では、改行の埋め込みはサポートされていません)。
1997、フォード、E350、「今すぐ入手」 彼らは速く走っています」
- 一部の CSV 実装[ which? ]では、先頭と末尾のスペースとタブが切り取られます (無視されます)。このような切り取りは、RFC 4180 で禁止されています。RFC 4180 では、「スペースはフィールドの一部とみなされ、無視してはならない」と規定されています。
1997年、フォード、E350 同じではない 1997、フォード、E350
- RFC 4180 によれば、フィールド内の引用符の外側のスペースは許可されていません[検証失敗]。ただし、RFC には、「スペースはフィールドの一部とみなされるため、無視してはならない」とも記載されています。また、「実装者は、CSV ファイルを処理する際に、「実行には慎重であり、他者から受け入れる内容には寛容であるべきである」(RFC 793、セクション 2.10) とも記載されています。」
1997年、「フォード」、E350
- 先頭または末尾のスペースを削除する CSV 実装では、意味のあるデータとしてそのようなスペースを含むフィールドを引用符で囲む必要があります。
1997年、フォード、E350、「超高級トラック」
- 二重引用符の処理は、フィールドが二重引用符で始まる場合にのみ適用する必要があります。ただし、RFC 4180 によれば、引用符で囲まれていないフィールドでは二重引用符は許可されないことに注意してください。
ロサンゼルス、34°03′N、118°15′W ニューヨーク市、北緯40°42′46″、西経74°00′21″ パリ、北緯48度51分24秒、東経2度21分03秒
- 最初のレコードは「ヘッダー」である可能性があり、各フィールドに列名が含まれています (ファイルがこれを実行するかどうかを判断する確実な方法はありませんが、このような列名に文字、数字、アンダースコア以外の文字を使用することはまれです)。
年式、メーカー、モデル 1997、フォード、E350 2000、マーキュリー、クーガー
例
上記のデータ テーブルは、CSV 形式では次のように表すことができます。
年、メーカー、モデル、説明、価格 1997、フォード、E350、「AC、ABS、ムーン」、3000.00 1999、シボレー、「ベンチャー」「エクステンデッド エディション」、4900.00 1999、シボレー、「ベンチャー」「拡張版、超大型」「」「」「5000.00 1996年、ジープ、グランドチェロキー、「絶対に売らなきゃ！」 エア、ムーンルーフ、積載済み",4799.00
USA/UK CSV ファイルの例 (小数点区切りはピリオド/終止符、値区切りはカンマ):
年、メーカー、モデル、長さ 1997、フォード、E350、2.35 2000、マーキュリー、クーガー、2.38
類似のヨーロッパの CSV/ DSVファイルの例 (小数点区切りはカンマ、値区切りはセミコロン):
年;メーカー;モデル;長さ 1997;フォード;E350;2,35 2000;マーキュリー;クーガー;2,38
後者の形式はRFC 4180に準拠していません。[29]区切り文字としてセミコロンの代わりにコンマを使用し、小数点のある数値をすべて引用符で囲むことで準拠できます。
アプリケーションサポート
一部のアプリケーションでは、相互運用性を高め、CSV をエクスポートおよびインポートするために、CSV をデータ交換形式として使用します。他のアプリケーションでは、CSV を内部形式として使用します。
データ交換フォーマットとして：CSVファイルフォーマットは、ほぼすべてのスプレッドシートとデータベース管理システムでサポートされています。
- Apple Numbers、LibreOffice Calc、Apache OpenOffice Calcなどのスプレッドシート。Microsoft Excelも、他のスプレッドシート ソフトウェアと比較して制限付きで CSV の方言をサポートしています (たとえば、2019 年現在、[アップデート]Excel は一般的に使用されている UTF-8 文字エンコードで CSV ファイルをエクスポートできず、区切り文字はカンマに制限されていません)。LibreOffice Calc CSV インポーターは、実際にはより汎用的な区切りテキスト インポーターであり、複数の区切り文字を同時にサポートし、フィールドのトリミングもサポートしています。
- さまざまなリレーショナルデータベースは、クエリ結果をCSVファイルに保存することをサポートしています。PostgreSQLは
COPY、ファイルへのデータの保存とファイルからのデータの読み込みの両方を可能にするコマンドを提供します。テーブルの内容をと呼ばれるファイルに保存します。[30]COPY (SELECT * FROM articles) TO '/home/wikipedia/file.csv' (FORMAT csv)articles/home/wikipedia/file.csv - Unixスタイルのシステム上の多くのユーティリティ プログラム( cut、paste、join、sort、uniq、awkなど) は、ファイルをコンマ区切りで分割できるため、単純な CSV ファイルを処理できます。ただし、この方法では引用符で囲まれた文字列内のコンマや改行が正しく処理されないため、 csvkit や Miller などのツールを使用することをお勧めします。
(メインまたはオプションの) 内部表現として。ネイティブまたは外部にすることができますが、別の形式でコピーを作成する必要がないため、交換形式 (「エクスポート/インポートのみ」) とは異なります。
- LibreOffice Calc を含む一部のスプレッドシートでは、ユーザーに別の形式を採用することを強制することなく、このオプションが提供されています。
- 一部のリレーショナルデータベースでは、標準SQLを使用する場合、外部データラッパー（FDW）が提供されます。たとえば、PostgreSQLでは、 CSVの任意のバリアントを構成するための[31]および[32]コマンドが提供されます。
CREATE FOREIGN TABLECREATE EXTENSION file_fdw - Apache Hiveなどのデータベースでは、 CSV または.csv.gz を内部テーブル形式として表現するオプションが提供されています。
- emacsエディタはcsv-navモードを使用してCSVファイルを操作することができます。[33]
CSV 形式は、多くのプログラミング言語で利用可能なライブラリによってサポートされています。ほとんどのライブラリでは、フィールド区切り文字、小数点、文字エンコード、引用規則、日付形式など を指定する方法が提供されています。
ソフトウェアと行の制限
CSVを扱うプログラムには、CSVファイルの最大行数に制限がある場合があります。以下に一般的なソフトウェアとその制限の一覧を示します。[34]
- Microsoft Excel: 行制限は 1,048,576 行です。
- Microsoft PowerShell、行またはセルの制限なし。(メモリ制限あり)
- Apple Numbers: 1,000,000 行の制限;
- Google スプレッドシート: セルの制限は 5,000,000 個 (列と行の積)。
- OpenOffice および LibreOffice: 行制限は 1,048,576 行。
- ソーステーブル: [35]行数制限なし。(スプレッドシートとデータベースのハイブリッド)
- テキスト エディター ( WordPad、TextEdit、Vimなど): 行またはセルの制限なし。
- データベース (COPY コマンドおよび FDW): 行またはセルの制限はありません。
参照
参考文献
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さらに読む
- 「 IBM DB2 管理ガイド - LOAD、IMPORT、および EXPORT ファイル形式」。IBM。2016年 12 月 13 日にオリジナルからアーカイブ。2016 年 12 月 12 日に取得。(データ転送用の区切り付き ASCII (.DEL) (カンマ区切りおよびセミコロン区切りを含む) および区切りなし ASCII (.ASC) ファイルのファイル説明があります。)