关于python:图解python-文件与目录操作

作者：韩信子@ShowMeAI
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咱们在理论开发中，常常须要对文件进行读取、遍历、批改等操作，通过 python 的规范内置os模块，可能以简洁高效的形式实现这些操作。常见的操作整顿如下：

• 文件夹操作：包含文件夹的创立、批改（改名/挪动），查问（查看、遍历）、删除等。
• 文件操作：包含文件的创立、批改、读取、删除等。
• 门路操作：文件夹或文件的门路操作，如绝对路径，文件名与门路宰割，扩展名宰割等

要实现文件与目录的操作，首先导入对应的os模块，代码如下：

import os

以本地 pythontest 目录作为演示目录，此目录下以后文件如下：

test
 │ test.txt
 └─test-1
     test-1.txt

test 及 test-1 是文件夹，test.txt 及 test-1.txt 是文件。

（1）查问操作

在linux中咱们应用ls / pwd / cd 等实现查问与切换门路等操作，对应的python操作方法如下：

• listdir ： 文件及目录列表
• getcwd ：获取当前目录
• chdir ：更换目录
• stat ：文件及目录根本信息
• walk ：递归遍历目录

>>> os.chdir("./pythontest")  # 更改目录
>>> os.getcwd()                 # 获取当前目录
'/Users/ShowMeAI/pythontest'
>>> os.listdir("test")          # 文件及目录列表，相对路径
['test-1', 'test.txt']          
>>> os.listdir("/Users/ShowMeAI/test")  # 文件及目录列表，绝对路径
['test-1', 'test.txt']
>>> os.stat("test")             # 获取目录信息
os.stat_result(st_mode=16877, st_ino=45805684, st_dev=16777221, st_nlink=11, st_uid=501, st_gid=20, st_size=352, st_atime=1634735551, st_mtime=1634735551, st_ctime=1634735551)
>>> os.stat("test/test.txt")    # 获取文件信息
os.stat_result(st_mode=33188, st_ino=45812567, st_dev=16777221, st_nlink=1, st_uid=501, st_gid=20, st_size=179311, st_atime=1634699986, st_mtime=1634699966, st_ctime=1634699984)

其中 stat 函数返回的是文件或者目录的根本信息，具体如下：

• st_mode: inode 保护模式
• st_ino: inode 节点号。
• st_dev: inode 驻留的设施。
• st_nlink: inode 的链接数。
• st_uid: 所有者的用户ID。
• st_gid: 所有者的组ID。
• st_size: 一般文件以字节为单位的大小
• st_atime: 上次访问的工夫。
• st_mtime: 最初一次批改的工夫。
• st_ctime: 创立工夫。

日常应用中，咱们个别应用 st_size 、st_ctime 及 st_mtime 获取文件大小，创立工夫，批改工夫。另外，咱们看到输入的工夫是秒数，在这里提一下，对于日期的转换解决。

（2）遍历操作

walk 函数对目录进行递归遍历，返回 root，dirs，files，别离对应以后的遍历的目录，此目录中的子目录及文件。

data = os.walk("test")               # 遍历test目录
for root,dirs,files in data:         # 递归遍历及输入
   print("root:%s" % root)
   for dir in dirs:
      print(os.path.join(root,dir))
   for file in files:
      print(os.path.join(root,file))

（3）创立操作

• mkdir ：新建单个目录，若目录门路中父目录不存在，则创立失败
• makedirs ：新建多个目录，若目录门路中父目录不存在，则主动创立

>>> os.mkdir("new")
>>> os.mkdir("new1/new1-1")          # 父目录不存在，报错
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
FileNotFoundError: 零碎找不到指定的门路。: 'new1/new1-1'
>>> os.makedirs("new1/new1-1")       # 父目录不存在，主动创立
>>> os.listdir("new1")
['new1-1']

（4）删除操作

• rmdir ：删除单个空目录，目录不为空则报错
• removedirs ： 按门路删除递归多级空目录，目录不为空则报错

>>> os.rmdir("new1")                         # 若目录不为空，报错
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
OSError: 目录不是空的。: 'new1'
>>> os.rmdir("new1/new1-1")
>>> os.removedirs("new1/new1-1")            # 删除多级空目录
>>> os.listdir(".")
['new']

因为删除空目录的限度，更多的是应用 shutil 模块中的 rmtree 函数，能够删除不为空的目录及其文件。

（5）批改操作

• rename ：重命名目录或文件，可批改文件或目录的门路（即挪动操作），若指标文件目录不存在，则报错。
• renames ：重命名目录或文件，若指标文件目录不存在，则主动创立

>>> os.makedirs("new1/new1-1")
>>> os.rename("new1/new1-1","new1/new1-2")     # new1-1 new1-2
>>> os.listdir("new1")
['new1-2']
>>> os.rename("new1/new1-2","new2/new2-2")     # 因为new2目录不存在，报错
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
FileNotFoundError: 零碎找不到指定的门路。: 'new1/new1-2' -> 'new2/new2-2'
>>> os.renames("new1/new1-2","new2/new2-2")    # renames可主动创立不存在的目录
>>> os.listdir("new2")
['new2-2']

如果指标门路文件曾经存在，那么os.rename()和os.renames()都会报错：FileExistsError，当文件已存在时，无奈创立该文件。

（1）查问操作

• open/read/close ：文件读取
• stat ：文件信息，具体见后面文件夹中的 stat 阐明

>>> f = os.open("test/test.txt", os.O_RDWR|os.O_CREAT)  # 关上文件
>>> str_bytes = os.read(f,100)                          # 读100字节
>>> str = bytes.decode(str_bytes)                       # 字节转字符串
>>> print(str)
test write data
>>> os.close(f)                                         # 敞开文件

留神 open/read/close 须要一起操作，其中 open 操作须要指定模式，上述是以读写模式关上文件，若文件不存在则创立文件。各模式具体如下：

flags &＃8212; 该参数能够是以下选项，多个应用 &＃8220;|&＃8221; 隔开：

• os.O_RDONLY: 以只读的形式关上
• os.O_WRONLY: 以只写的形式关上
• os.O_RDWR : 以读写的形式关上
• os.O_NONBLOCK: 关上时不阻塞
• os.O_APPEND: 以追加的形式关上
• os.O_CREAT: 创立并关上一个新文件
• os.O_TRUNC: 关上一个文件并截断它的长度为零（必须有写权限）
• os.O_EXCL: 如果指定的文件存在，返回谬误
• os.O_SHLOCK: 主动获取共享锁
• os.O_EXLOCK: 主动获取独立锁
• os.O_DIRECT: 打消或缩小缓存成果
• os.O_FSYNC : 同步写入
• os.O_NOFOLLOW: 不追踪软链接

（2）创立操作

应用open创立文件，指定模式， 若文件不存在，则创立。有点相似 linux 操作中的 touch。

>>> f = os.open("test/ShowMeAI.txt", os.O_RDWR|os.O_CREAT)   # 若文件不存在，则创立
>>> os.close(f)

（3）批改操作

• open/write/close ：写入文件内容
• rename，renames ： 与后面介绍的批改名称、挪动操作统一。

>>> f = os.open("test/ShowMeAI.txt", os.O_RDWR|os.O_CREAT)     # 关上文件
>>> os.write(f,b"ShowMeAI test write data")                         # 写入内容
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>>> os.close(f)                                   # 敞开文件

（4）删除

• remove ：删除文件，留神不能删除目录（应用 rmdir/removedirs）

>>> os.remove("test/test-1")       # 删除目录报错
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
FileNotFoundError: 零碎找不到指定的文件。: 'test/test1'
>>> os.remove("test/ShowMeAI.txt")     # 删除文件
>>> os.listdir("test")
['test-1']

在应用文件或目录过程中，常常须要对文件及目录门路进行解决，因而，os 中有一个子模块 path，专门就是解决门路操作的。次要有以下操作：

• abspath ：返回绝对路径

>>> os.path.abspath("test")
'/Users/ShowMeAI/test'

• exists ：判断文件或目录是否存在

>>> os.path.exists("test")
True
>>> os.path.exists("test/test.txt")
False
>>> os.path.exists("test/test-1/test-1.txt")
True

• isfile/isdir ：判断是否为文件/目录

>>> os.path.isdir("test")
True
>>> os.path.isfile("test/test-1/test-1.txt")
True

• basename/dirname：获取门路尾部和门路头部。其实就是以门路中最初一个 / 为宰割符，分为头（head） 和尾（tail）两局部，tail 是 basename 返回的内容，head 是 dirname 返回的内容。常常用于获取文件名，目录名等操作

>>> os.path.basename("test/test-1/test-1.txt")   # 文件名
'test-1.txt'
>>> os.path.basename("test/test-1/")     # 空内容
''
>>> os.path.basename("test/test-1")      # 目录名
'test-1'
>>> os.path.dirname("test/test-1/test-1.txt")   # 文件所在目录门路
'test/test-1'
>>> os.path.dirname("test/test-1/")   # 目录门路
'test/test-1'
>>> os.path.dirname("test/test-1")   # 父目录门路
'test'

• join ：合成门路，即把两个参数应用零碎门路宰割符进行连贯，造成残缺门路。

>>> os.path.join("test","test-1")   # 连贯两个目录
'test/test-1'
>>> os.path.join("test/test-1","test-1.txt")   # 连贯目录与文件名
'test/test-1/test-1.txt'

• split ：宰割文件名和文件夹，即把 path 以最初一个斜线&＃8221;/&＃8221;为分隔符，切割为 head 和 tail ，以 (head, tail) 元组的模式返回。

>>> os.path.split("test/test-1")     # 宰割目录
('test', 'test-1')
>>> os.path.split("test/test-1/")    # 以/结尾的目录宰割
('test/test-1', '')
>>> os.path.split("test/test-1/test-1.txt")  # 宰割文件
('test/test-1', 'test-1.txt')

• splitext ：宰割路径名和文件扩展名，把path 以最初一个扩展名分隔符“.”宰割，切割为 head 和 tail ，以 (head, tail) 元组的局势返回。留神与 split 的区别是分隔符的不同。

>>> os.path.splitext("test/test-1")  
('test/test-1', '')
>>> os.path.splitext("test/test-1/") 
('test/test-1/', '')
>>> os.path.splitext("test/test-1/test-1.txt")  # 辨别文件名及扩展名
('test/test-1/test-1', '.txt')
>>> os.path.splitext("test/test-1/test-1.txt.mp4") # 以最初的"."为宰割点
('test/test-1/test-1.txt', '.mp4')

（1）批量批改文件名

def batch_rename(dir_path):
    itemlist = os.listdir(dir_path)
    # 获取目录文件列表
    for item in itemlist:
        # 连接成残缺门路
        item_path = os.path.join(dir_path, item)
        print(item_path)
        # 批改文件名
        if os.path.isfile(item_path):
            splitext = os.path.splitext(item_path)
            os.rename(item_path, splitext[0] + "-ShowMeAI" + splitext[1])

（2）遍历目录及子目录下所有指定扩展名的文件

def walk_ext_file(dir_path, ext_list):
   # @dir_path参数：遍历的目录
   # @ext_list参数：拓展名列表，例['.mp4', '.mkv', '.flv']
    # 遍历
    for root, dirs, files in os.walk(dir_path):
        # 获取文件名称及门路
        for file in files:
            file_path = os.path.join(root, file)
            file_item = os.path.splitext(file_path)
            # 输入指定扩展名的文件门路
            if file_item[1] in ext_list:
                print(file_path)

（3）按批改工夫排序指定目录下的文件

def sort_file_accord_to_time(dir_path):
    # 排序前
    itemlist = os.listdir(dir_path)
    print(itemlist)
    # 正向排序
    itemlist.sort(key=lambda filename: os.path.getmtime(os.path.join(dir_path, filename)))
    print(itemlist)
    # 反向排序
    itemlist.sort(key=lambda filename: os.path.getmtime(os.path.join(dir_path, filename)), reverse=True)
    print(itemlist)
    # 获取最新批改的文件
    print(itemlist[0])

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