使用python的os模塊，簡單方便完成對文件夾、文件及路徑的管理與訪問操作。

1 前言

在最近開發中，經常需要對文件進行讀取、遍曆、修改等操作，想要快速、簡單的完成這些操作，我選擇用 python 。通過 python 的标準内置 os 模塊，隻需要幾行代碼，即可完成想要的操作。經過對 os 的使用，本文把 os 模塊的常用的操作進行總結，主要分為以下幾個劃分：

• 文件夾操作：即文件夾的創建、修改（改名/移動），查詢（查看、遍曆）、删除等。
• 文件操作：即文件的創建、修改、讀取、删除等。
• （文件夾/文件）路徑操作：即文件夾或文件的路徑操作，如絕對路徑，文件名與路徑分割，擴展名分割等

本文涉及常用 的 os 函數的使用展示，主要使用 python 交互模式下進行代碼說明。後續操作默認已經引入 os 模塊，如下：

import os 複制代碼

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2 文件夾操作

以本地 E://pythontest 目錄作為演示目錄，此目錄下當前文件如下：

test │ test.txt └─test-1 test-1.txt 複制代碼

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

2.1 查詢操作

熟悉 linux 同學應該對 ls / pwd / cd 等操作不陌生，對應的 python 也有對應的方法，主要包括：

• listdir ： 文件及目錄列表
• getcwd ：獲取當前目錄
• chdir ：更換目錄
• stat ：文件及目錄基本信息
• walk ：遞歸遍曆目錄

>>> os.chdir("E://pythontest") # 更改目錄 >>> os.getcwd() # 獲取當前目錄 'E:\\pythontest' >>> os.listdir("test") # 文件及目錄列表，相對路徑 ['test-1', 'test.txt'] >>> os.listdir("E://pythontest/test") # 文件及目錄列表，絕對路徑 ['test-1', 'test.txt'] >>> os.stat("test") # 獲取目錄信息 os.stat_result(st_mode=16895, st_ino=4503599627377599, st_dev=266147611, st_nlink=1, st_uid=0, st_gid=0, st_size=0, st_atime=1590833033, st_mtime=1590832647, st_ctime=1590832207) >>> os.stat("test/test.txt") # 獲取文件信息 os.stat_result(st_mode=33206, st_ino=2251799813692354, st_dev=266147611, st_nlink=1, st_uid=0, st_gid=0, st_size=4, st_atime=1590832653, st_mtime=1590832609, st_ctime=1590832598) 複制代碼

其中 stat 函數返回的是文件或者目錄的基本信息，具體如下：

• st_mode: inode 保護模式
• st_ino: inode 節點号。
• st_dev: inode 駐留的設備。
• st_nlink: inode 的鍊接數。
• st_uid: 所有者的用戶ID。
• st_gid: 所有者的組ID。
• st_size: 普通文件以字節為單位的大小
• st_atime: 上次訪問的時間。
• st_mtime: 最後一次修改的時間。
• st_ctime: 創建時間。

日常使用中，我們一般使用 st_size 、st_ctime 及 st_mtime 獲取文件大小，創建時間，修改時間。另外，我們看到輸出的時間是秒數，在這裡提一下，關于日期的轉換處理。

（1）秒數轉日期時間格式字符串

>>> import time # 引入time模塊 >>> timestruct = time.localtime(1590803070) # 轉換為時間結構體 >>> print(timestruct) time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=5, tm_mday=30, tm_hour=9, tm_min=44, tm_sec=30, tm_wday=5, tm_yday=151, tm_isdst=0) >>> time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S",timestruct) # 格式化時間 '2020-05-30 09:44:30' 複制代碼

（2）格式日期時間字符串轉秒數

>>> import datetime # 引入datetime模塊 >>> timeobject = datetime.datetime.strptime("2020-05-23 10:00:00","%Y-%m-%d %H:%M:%S") #解析時間字符串為時間對象 >>> timeseconds=time.mktime(timeobject.timetuple()) # 獲取時間秒數 >>> print(int(timeseconds)) # 轉為int顯示 1590199200 複制代碼

• 遍曆操作 walk 函數對目錄進行遞歸遍曆，返回 root，dirs，Files，分别對應當前的遍曆的目錄，此目錄中的子目錄及文件。

>>> data = os.walk("test") # 遍曆test目錄 >>> for root,dirs,files in data: # 遞歸遍曆及輸出 ... print("root:%s" % root) ... for dir in dirs: ... print(os.path.join(root,dir)) ... for file in files: ... print(os.path.join(root,file)) ... root:test test\test-1 test\test-2 test\test.txt root:test\test-1 test\test-1\test-1.txt root:test\test-2 test\test-2\test-2.txt 複制代碼

2.2 創建操作

• mkdir ：新建單個目錄，若目錄路徑中父目錄不存在，則創建失敗
• makedirs ：新建多個目錄，若目錄路徑中父目錄不存在，則自動創建

>>> os.mkdir("test") >>> os.mkdir("test1/test1-1") # 父目錄不存在，報錯 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> FileNotFoundError: [WinError 3] 系統找不到指定的路徑。: 'test1/test1-1' >>> os.makedirs("test1/test1-1") # 父目錄不存在，自動創建 >>> os.listdir("test1") ['test1-1'] 複制代碼

2.3 删除操作

• rmdir ：删除單個空目錄，目錄不為空則報錯
• removedirs ： 按路徑删除遞歸多級空目錄，目錄不為空則報錯

>>> os.rmdir("test1") # 若目錄不為空，報錯 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> OSError: [WinError 145] 目錄不是空的。: 'test1' >>> os.rmdir("test1/test1-1") >>> os.removedirs("test1/test1-1") # 删除多級空目錄 >>> os.listdir(".") ['test'] 複制代碼

由于删除空目錄的限制，更多的是使用 shutil 模塊中的 rmtree 函數，可以删除不為空的目錄及其文件。

2.4 修改操作

• rename ：重命名目錄或文件，可修改文件或目錄的路徑（即移動操作），若目标文件目錄不存在，則報錯。
• renames ：重命名目錄或文件，若目标文件目錄不存在，則自動創建

>>> os.makedirs("test1/test1-1") >>> os.rename("test1/test1-1","test1/test1-2") # test1-1 修改為test1-2 >>> os.listdir("test1") ['test1-2'] >>> os.rename("test1/test1-2","test2/test2-2") # 由于test2目錄不存在，報錯 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> FileNotFoundError: [WinError 3] 系統找不到指定的路徑。: 'test1/test1-2' -> 'test2/test2-2' >>> os.renames("test1/test1-2","test2/test2-2") # renames可自動創建不存在的目錄 >>> os.listdir("test2") ['test2-2'] 複制代碼

如果目标路徑文件已經存在，那麼os.rename()和os.renames()都會報錯：FileexistsError: [WinError 183] 當文件已存在時，無法創建該文件。

3 文件操作3.1 查詢操作

• open/read/close ：文件讀取
• stat ：文件信息，詳細見前面文件夾中的 stat 說明

>>> f = os.open("test/test.txt", os.O_RDWR|os.O_CREAT) # 打開文件 >>> str_bytes = os.read(f,100) # 讀100字節 >>> str = bytes.decode(str_bytes) # 字節轉字符串 >>> print(str) test write data >>> os.close(f) # 關閉文件 複制代碼

注意 open/read/close 需要一起操作，其中 open 操作需要指定模式，上述是以讀寫模式打開文件，若文件不存在則創建文件。各模式具體如下：

flags -- 該參數可以是以下選項，多個使用 "|" 隔開：

• os.O_RDONLY: 以隻讀的方式打開
• os.O_WRONLY: 以隻寫的方式打開
• os.O_RDWR : 以讀寫的方式打開
• os.O_NONBLOCK: 打開時不阻塞
• os.O_APPEND: 以追加的方式打開
• os.O_CREAT: 創建并打開一個新文件
• os.O_TRUNC: 打開一個文件并截斷它的長度為零（必須有寫權限）
• os.O_EXCL: 如果指定的文件存在，返回錯誤
• os.O_SHLOCK: 自動獲取共享鎖
• os.O_EXLOCK: 自動獲取獨立鎖
• os.O_DIRECT: 消除或減少緩存效果
• os.O_FSYNC : 同步寫入
• os.O_NOFOLLOW: 不追蹤軟鍊接

3.2 創建操作

前面已提到，使用 open ，指定模式， 若文件不存在，則創建。有點類似 linux 操作中的 touch。

>>> f = os.open("test/test.txt", os.O_RDWR|os.O_CREAT) # 若文件不存在，則創建 >>> os.close(f) 複制代碼

3.3 修改操作

• open/write/close ：寫入文件内容
• rename ，renames ： 與前面介紹的修改名稱、移動操作一緻。

>>> f = os.open("test/test.txt", os.O_RDWR|os.O_CREAT) # 打開文件 >>> os.write(f,b"test write data") # 寫入内容 15 >>> os.close(f) # 關閉文件 複制代碼

3.4 删除

• remove ：删除文件，注意不能删除目錄（使用 rmdir/removedirs）

>>> os.remove("test/test-1") # 删除目錄報錯 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> FileNotFoundError: [WinError 2] 系統找不到指定的文件。: 'test/test1' >>> os.remove("test/test.txt") # 删除文件 >>> os.listdir("test") ['test-1'] 複制代碼

4 路徑操作

在使用文件或目錄過程中，經常需要對文件及目錄路徑進行處理，因此，os 中有一個子模塊 path，專門就是處理路徑操作的。主要有以下操作：

• abspath ：返回絕對路徑

>>> os.path.abspath("test") 'E:\\pythontest\\test' 複制代碼

• exists ：判斷文件或目錄是否存在

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

• isfile/isdir ：判斷是否為文件/目錄

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

• basename/dirname：獲取路徑尾部和路徑頭部。其實就是以路徑中最後一個 / 為分割符，分為頭（head） 和尾（tail）兩部分，tail 是 basename 返回的内容，head 是 dirname 返回的内容。經常用于獲取文件名，目錄名等操作

>>> 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") # 目錄名 'test-1' >>> os.path.dirname("test/test-1/test-1.txt") # 文件所在目錄路徑 'test/test-1' >>> os.path.dirname("test/test-1/") # 目錄路徑 'test/test-1' >>> os.path.dirname("test/test-1") # 父目錄路徑 'test' 複制代碼

• join ：合成路徑，即把兩個參數使用系統路徑分割符進行連接，形成完整路徑。

>>> os.path.join("test","test-1") # 連接兩個目錄 'test\\test-1' >>> os.path.join("test\\test-1","test-1.txt") # 連接目錄與文件名 'test\\test-1\\test-1.txt' 複制代碼

• split ：分割文件名和文件夾，即把 path 以最後一個斜線"/"為分隔符，切割為 head 和 tail ，以 (head, tail) 元組的形勢返回。

>>> os.path.split("test/test-1") # 分割目錄 ('test', 'test-1') >>> os.path.split("test/test-1/") # 以/結尾的目錄分割 ('test/test-1', '') >>> os.path.split("test/test-1/test-1.txt") # 分割文件 ('test/test-1', 'test-1.txt') 複制代碼

• splitext ：分割路徑名和文件擴展名，把path 以最後一個擴展名分隔符“.”分割，切割為 head 和 tail ，以 (head, tail) 元組的形勢返回。注意與 split 的區别是分隔符的不同。

>>> 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") # 區分文件名及擴展名 ('test/test-1/test-1', '.txt') >>> os.path.splitext("test/test-1/test-1.txt.tmp") # 以最後的"."為分割點 ('test/test-1/test-1.txt', '.tmp') 複制代碼

5 示例應用

下面以一些平時使用到的場景，對前面的操作函數進行綜合使用。

5.1 批量修改文件名

def batch_rename(dir_path): itemlist = os.listdir(dir_path) # 獲取目錄文件列表 for item in itemlist: # 連接成完整路徑 item_path = os.path.join(dir_path, item) print(item_path) # 修改文件名 if os.path.isfile(item_path): splitext = os.path.splitext(item_path) os.rename(item_path, splitext[0] "-副本" splitext[1]) 複制代碼

5.2 遍曆目錄及子目錄下所有指定擴展名的文件

def walk_ext_file(dir_path,ext): # 遍曆 for root, dirs, files in os.walk(dir_path): # 獲取文件名稱及路徑 for file in files: file_path = os.path.join(root, file) file_item = os.path.splitext(file_path) # 輸出指定擴展名的文件路徑 if ext == file_item[1]: print(file_path) 複制代碼

5.3 按修改時間排序指定目錄下的文件

def sort_file(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) # 獲取最新修改的文件 print(itemlist[0]) 複制代碼

6 總結

在需要對文件或者目錄進行操作時，python 是一個簡單快速選擇。本文通過 python 的标準内置 os 模塊及子模塊 os.path 的常用方法進行介紹，最後結合使用場景進行綜合使用。相信已經滿足大家對文件及目錄操作的大部分需求。

最後多說一句，小編是一名python開發工程師，這裡有我自己整理了一套最新的python系統學習教程，包括從基礎的python腳本到web開發、爬蟲、數據分析、數據可視化、機器學習等。想要這些資料的可以關注小編，并私信“01”領取。

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