詳解Python常用標(biāo)準(zhǔn)庫之os模塊與shutil模塊

更新時(shí)間：2022年06月06日 08:44:08 作者：小小垂髫

os系統(tǒng)模塊與shutil文件操作模塊是Python常用的標(biāo)準(zhǔn)庫，本文將通過示例詳細(xì)講解一下二者的使用，感興趣的小伙伴可以跟隨小編一起學(xué)習(xí)一下

copyfileobj -- 復(fù)制文件（內(nèi)容）
copyfile -- 復(fù)制文件（內(nèi)容）
copymode -- 復(fù)制文件（權(quán)限）
copystat -- 復(fù)制文件（除了內(nèi)容）
copy & copy2 -- 復(fù)制文件
copytree -- 迭代復(fù)制文件夾中的所有
rmtree -- 迭代刪除文件夾（即使文件夾中有文件）
move -- 移動(dòng)文件或文件夾

系統(tǒng)模塊

import os

系統(tǒng)模塊用于對系統(tǒng)進(jìn)行操作。

常用方法

os模塊的常用方法有數(shù)十種之多，本文中只選出最常用的幾種，其余的還有權(quán)限操作、文件的刪除創(chuàng)建等詳細(xì)資料可以參考官方文檔。

system -- 執(zhí)行系統(tǒng)命令

參數(shù)的數(shù)據(jù)類型是字符串格式，內(nèi)容是系統(tǒng)指令。執(zhí)行時(shí)，直接返回系統(tǒng)輸出。

import os

os.system('ifconfig')  # Linux系統(tǒng)shell命令
os.system('ipconfig')  # Windows系統(tǒng)dos命令

popen -- 執(zhí)行系統(tǒng)命令

在使用system執(zhí)行系統(tǒng)命令的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)在windows系統(tǒng)下執(zhí)行命令時(shí)，中文字符發(fā)生了亂碼！這是因?yàn)閣indows為減少占用，對中文系統(tǒng)使用GB格式編碼，而python中默認(rèn)使用的UTF-8編碼，編碼不兼容導(dǎo)致了亂碼問題。

popen也可以執(zhí)行系統(tǒng)指令，但是和system的工作方式不一樣。

popen執(zhí)行系統(tǒng)指令之后返回對象，通過內(nèi)置方法read讀出字符串，這個(gè)過程中read方法自動(dòng)的將其它編碼轉(zhuǎn)換成為了UTF-8格式，所以popen相比system有更高的可讀性和兼容性。

而在實(shí)際的使用過程中，發(fā)現(xiàn)popen不存在阻塞，即在執(zhí)行一些長時(shí)間系統(tǒng)任務(wù)的時(shí)候，不會等待系統(tǒng)任務(wù)結(jié)束，python代碼就會繼續(xù)執(zhí)行，在某些場景下會導(dǎo)致問題的出現(xiàn)。比如在我的一個(gè)場景中，要將一個(gè)文件夾中的文件刪除，之后在重寫一份文件，使用popen導(dǎo)致文件還沒有刪除，而代碼繼續(xù)執(zhí)行使新文件已經(jīng)寫好，而這個(gè)時(shí)候popen又將我新寫的文件刪除，導(dǎo)致我的程序在后續(xù)出現(xiàn)bug。所以，如果沒有可讀性的要求，我建議優(yōu)先使用system方法。

import os

obj = os.popen('ipconfig')
res = obj.read()
print(res)

listdir -- 獲取指定文件夾中的所有文件

獲取指定文件夾中的所有文件（包括文件和文件夾），返回文件的名稱，以列表的形式返回，默認(rèn)情況為當(dāng)前路徑。

import os

# 默認(rèn)為當(dāng)前路徑
files = os.listdir()
print(files)

# 相對和絕對路徑都可以使用
files = os.listdir('C:')
print(files)

walk -- 遞歸遍歷目錄

遞歸遍歷指定目錄，包括其所有的子目錄，返回一個(gè)迭代器對象。迭代器每次返回一個(gè)元組，元組為三個(gè)元素：

第一個(gè)元素為字符串，表示當(dāng)前目錄路徑；
第二個(gè)元素為列表，表示當(dāng)前目錄下的所有文件夾名（不包括子目錄中的）；
第三個(gè)元素為列表，表示當(dāng)前遍歷目錄中的所有文件名（不包括子目錄中的）；

主要參數(shù)	含義
top	指定目錄；
topdown	正序遍歷還是倒序遍歷，默認(rèn)為True（正序）；

請看下例，目錄結(jié)構(gòu)如下：

import os

path = r'C:\Users\MSR\Desktop\test'

# 正序遍歷
res = os.walk(path)  # 返回迭代器
for i in res:
    print(i)
r"""
('C:\\Users\\MSR\\Desktop\\test', ['1', '2'], ['root.txt'])
('C:\\Users\\MSR\\Desktop\\test\\1', ['111'], ['1.txt'])
('C:\\Users\\MSR\\Desktop\\test\\1\\111', [], ['11.txt'])
('C:\\Users\\MSR\\Desktop\\test\\2', [], ['2.txt'])
"""

# 倒序遍歷（優(yōu)先展示最深子目錄）
res = os.walk(path, topdown=False)
for i in res:
    print(i)
r"""
('C:\\Users\\MSR\\Desktop\\test\\1\\111', [], ['11.txt'])
('C:\\Users\\MSR\\Desktop\\test\\1', ['111'], ['1.txt'])
('C:\\Users\\MSR\\Desktop\\test\\2', [], ['2.txt'])
('C:\\Users\\MSR\\Desktop\\test', ['1', '2'], ['root.txt'])
"""

getcwd -- 獲取當(dāng)前工作路徑

import os

# 獲取當(dāng)前的工作路徑
dir_path = os.getcwd()
print(dir_path)  # E:\0-project\python\test

# 獲取當(dāng)前文件的路徑
file_path = __file__  # 使用內(nèi)置屬性__file__獲取
print(file_path)  # E:/0-project/python/test/test3.py

注意：getcwd()獲取的使用當(dāng)前工作路徑，__file__是獲取當(dāng)前文件的路徑。

對于這個(gè)注意事項(xiàng)，大家一定要銘記于心，因?yàn)槲冶蝗似垓_了，當(dāng)然這應(yīng)該算是pycharm的坑吧！

注意了，文件的所在路徑和工作路徑是不相同的，文件的所在路徑就是在系統(tǒng)中的這個(gè)腳本文件實(shí)實(shí)在在的地址，如果這個(gè)文件在C:\下，那么在任何的情況下這個(gè)文件的所在路徑都是C:\；而工作路徑不同，如果我們在C:\下執(zhí)行這個(gè)python文件，那么我們的工作路徑就是C:\，如果我們是在D:\下執(zhí)行，那么我們的工作路徑就是D:\，這就是文件所在地址和工作地址的區(qū)別，但是在一般情況下，我們執(zhí)行文件都是在文件的所在地址執(zhí)行的，所以大部分的時(shí)候文件所在路徑和當(dāng)前工作路徑都是相同的。

可我在最開始學(xué)習(xí)這個(gè)方法的時(shí)候，我的老師教我說getcwd()的作用是獲取文件的所在路徑，那么是什么讓我一直以為getcwd()的作用是獲取文件的所在路徑呢？是老師教給我的……感覺這個(gè)老師很不靠譜？那么老師怎么沒有發(fā)現(xiàn)其中的含義呢？我怎么又一直深信不疑呢？我覺得這個(gè)一定是要pycharm來背鍋了！我們在學(xué)習(xí)的時(shí)候一般都是相信自己的實(shí)際操作的結(jié)果的，我們執(zhí)行的結(jié)果是什么，反復(fù)那么幾次，我們的印象就會加深！

然后今天2021年12月7日20:58:09我在給公司的項(xiàng)目寫一個(gè)啟動(dòng)腳本，目的是為了避免使用繁瑣的命令去啟動(dòng)關(guān)閉項(xiàng)目，那么我在寫的時(shí)候?yàn)榱四軌蛟谙到y(tǒng)的任何一個(gè)地方都是可以使用這個(gè)腳本，所以將命令中的各種路徑全部寫為絕對路徑，我們系統(tǒng)工程師對絕對路徑是非常熟練的！但是在我寫好使用的時(shí)候就發(fā)現(xiàn)程序根本就啟動(dòng)不起來，已啟動(dòng)就死掉了，我就開始找原因，后來我發(fā)現(xiàn)在程序的目錄下啟動(dòng)就沒有問題，在其它的地址啟動(dòng)就有問題，我就意識到這是路徑的錯(cuò)誤。當(dāng)然我們是有日志的，我看日志說是配置文件相關(guān)的地方出現(xiàn)了錯(cuò)誤，我一看，就很好奇，配置文件是在程序的目錄中的，讀取的時(shí)候使用相對路徑來獲取，但是卻沒有讀到文件，但是我檢查之后文件是存在的！那么這個(gè)問題就很明顯了，工作路徑出了問題。

但是我還疑惑，為什么會影響到相對路徑嗎？然后我就測試了getcwd，發(fā)現(xiàn)果然如此，getcwd返回的不是文件的所在地址而是當(dāng)前所在的工作地址，這個(gè)時(shí)候我還不死心，因?yàn)楫?dāng)時(shí)老師說的不是這樣，所以我以為是linux和windows的差異，所以我就咋愛windows中又測試了一遍，發(fā)現(xiàn)還是一樣的。那么我就又疑惑了，怎么在pycharm中，工作路徑始終都是文件的所在路徑呢？然后我就發(fā)現(xiàn)原來pycharm中可以指定文件的工作路徑，而且默認(rèn)將當(dāng)前的文件路徑作為工作路徑使用。

然后我看文檔介紹：Return a unicode string representing the current working directory.，emmm估計(jì)當(dāng)時(shí)老師也是被pycharm坑了吧。所以大家以后如果想要在程序中固定工作路徑，可以在啟動(dòng)文件中使用__file__獲取，或者使用os.chdir方法。

然后最后還是在強(qiáng)調(diào)一下：工作路徑會影響到相對路徑的使用，但是不會影響到sys.pathpython的環(huán)境變量。

chdir -- 修改當(dāng)前工作路徑

之前我們有學(xué)過很多的函數(shù)，他們在涉及到路徑的時(shí)候，一般默認(rèn)情況都是當(dāng)前腳本文件所在的目錄（比如剛才的listdir、getcwd），如果將文件的默認(rèn)工作路徑修改，就會影響到其它的一些功能，比如說我們導(dǎo)入文件使用相對路徑等，所以，謹(jǐn)慎使用。

import os

# 在修改默認(rèn)工作路徑前使用
print(os.getcwd())  # E:\0-project\python\test

# chdir 修改當(dāng)前文件工作的默認(rèn)路徑
os.chdir('C:')

# 在修改工作路徑后使用
print(os.getcwd())  # C:\

access -- 測試權(quán)限

用于測試一個(gè)指定路徑或者文件的權(quán)限，返回True或者False。

語法：os.access(path, mode)

必要參數(shù)為path和mode，分別表示路徑和測試的權(quán)限類型。

mode	說明
os.F_OK	是否存在；
os.R_OK	是否可讀；
os.W_OK	是否可寫；
os.X_OK	是否可執(zhí)行；

urandom -- 隨機(jī)字節(jié)對象

返回包含適合加密使用的隨機(jī)字節(jié)的bytes對象。

import os

# 參數(shù)為字節(jié)長度
key = os.urandom(1)
print(key, len(key))
# b'\x92' 1

key = os.urandom(5)
print(key, len(key))
# b'\xde\x05/lh' 5

getpid&getppid -- 獲取進(jìn)程和父進(jìn)程

getpid用于返回當(dāng)前程序（腳本文件）的進(jìn)程ID，getppid用于返回當(dāng)前程序（腳本文件）的父進(jìn)程ID。

# 獲取進(jìn)程唯一ID(PID)
import os

# getpid 返回當(dāng)前進(jìn)程的ID
print(os.getpid())  # 10784

# getppid 返回父進(jìn)程的ID
# 如果父進(jìn)程已退出，Windows計(jì)算機(jī)仍將運(yùn)行返回其id；其他系統(tǒng)將返回“init”進(jìn)程的id；
print(os.getppid())  # 16468

cpu_count -- 獲取CPU核心數(shù)（邏輯）

import os

print(os.cpu_count())

"""
結(jié)果：
8
"""

常用屬性

enciron -- 操作環(huán)境變量

import os

#  獲取系統(tǒng)的所有環(huán)境變量
ev_var = os.environ
print(ev_var)

# 獲取系統(tǒng)指定的環(huán)境變量
path_ev_var = os.environ['PATH']
print(path_ev_var)

# 添加環(huán)境變量
os.environ['PATH'] += r':/home/msr'  # Linux使用冒號分隔
os.environ['PATH'] += r';C:\Users\MSR'  # Windows使用分號分隔

# 其實(shí)可以看到，環(huán)境變量其實(shí)就是一個(gè)特殊的字典，修改環(huán)境變量就是在操作一個(gè)字典數(shù)據(jù)而已

name & sep & linesep

import os

# name 獲取系統(tǒng)標(biāo)識（Linux ->posix   windows -> nt）
print(os.name)  # nt

# sep 獲取路徑分隔符號
print(os.sep)  # \

# linesep 獲取系統(tǒng)的換行符號
print(repr(os.linesep))  # '\r\n'

文件操作

mknod & remove -- 新建&刪除文件

windows系統(tǒng)不支持此方法。

import os

os.mknod('test.txt')
os.remove('test.txt')

mkdir & rmdir -- 創(chuàng)建&刪除文件夾

import os

os.mkdir('test_dir')
os.rmdir('test_dir')

rename -- 重命名文件或文件夾

語法：rename(old_path, new_path)

import os
os.rename('test.txt', 'hahaha.txt')

makedirs & removedirs -- 迭代創(chuàng)建&刪除文件夾

import os

# 迭代創(chuàng)建文件夾
os.makedirs('a/b/c/d/e')
# 迭代刪除文件夾（文件夾中存在文件，則該文件夾不刪除）
os.removedirs('a/b/c/d/e')

路徑模塊

import os.path

路徑模塊也是系統(tǒng)模塊中的一部分。

basename -- 返回路徑中的文件名部分

import os.path

# 該路徑不一定真實(shí)存在
file_path = r'..\學(xué)習(xí)筆記\day1筆記.py'
file_name = os.path.basename(file_path)
print(file_name)  # day1筆記.py

dirname -- 返回路徑中目錄部分

import os.path

file_path = r'..\學(xué)習(xí)筆記\day1筆記.py'
dir_path = os.path.dirname(file_path)
print(dir_path)  # ..\學(xué)習(xí)筆記

split -- 將目錄和文件名拆分成兩部分

import os.path

file_path = r'..\學(xué)習(xí)筆記\day1筆記.py'
tuple_var = os.path.split(file_path)
print(tuple_var)  # ('..\\學(xué)習(xí)筆記', 'day1筆記.py')
print(type(tuple_var))  # 返回元組: <class 'tuple'>

join -- 將多個(gè)路徑組合在一起

import os.path

path1 = 'abc'
path2 = '123'
path3 = 'main.py'

# 使用join組合
path = os.path.join(path1, path2, path3)
print(path)  # abc\123\main.py

# 也可以使用 os.sep
path = path1 + os.sep + path2 + os.sep + path3
print(path)  # abc\123\main.py

splitext -- 將文件名分為文件名和后綴名

import os.path

# 分開文件名
file_name = 'main.py'
res = os.path.splitext(file_name)
print(res)  # ('main', '.py')
print(type(res))  # <class 'tuple'>

# 分來完整路徑
file_path = r'..\學(xué)習(xí)筆記\day1筆記.py'
res = os.path.splitext(file_path)
print(res)  # ('..\\學(xué)習(xí)筆記\\day1筆記', '.py')
print(type(res))  # <class 'tuple'>

# 也可以使用字符串內(nèi)置方法 split 實(shí)現(xiàn)
res = file_path.split('.')
print(res)  # ['', '', '\\學(xué)習(xí)筆記\\day1筆記', 'py']
print(type(res))  # <class 'list'>

getsize -- 獲取指定文件的大小

import os.path

# 獲取指定文件的大?。▎挝唬篵yte）
file_size_byte = os.path.getsize('test.txt')

getctime -- 獲取文件的創(chuàng)建時(shí)間

獲取文件的創(chuàng)建時(shí)間，返回時(shí)間戳。（windows有明確的創(chuàng)建時(shí)間，linux只有最后一次的修改時(shí)間。）

import os.path
import time

# 獲取文件創(chuàng)建時(shí)間
stamp_time = os.path.getctime('./test.py')
print(stamp_time)  # 1613989768.3445127

# 配合 時(shí)間模塊使用 獲取時(shí)間
print(time.ctime(stamp_time))  # Mon Feb 22 18:29:28 2021

getmtime -- 獲取文件的最后一次修改時(shí)間

import os.path
import time

# 獲取文件最后一次修改時(shí)間
stamp_time = os.path.getmtime('./test.py')
print(stamp_time)  # 1614037683.1067748

# 配合 時(shí)間模塊使用 獲取時(shí)間
print(time.ctime(stamp_time))  # Tue Feb 23 07:48:03 2021

getatime -- 獲取文件最后一次訪問時(shí)間

import os.path
import time

# 獲取文件最后一次訪問時(shí)間
stamp_time = os.path.getatime('./test.py')
print(stamp_time)  # 1635590737.799415

# 配合 時(shí)間模塊使用 獲取時(shí)間
print(time.ctime(stamp_time))  # Sat Oct 30 18:45:37 2021

isdir & isfile & islink -- 檢查路徑類型

不檢查路徑是否真實(shí)存在。

import os.path

# 檢查路徑類型，返回布爾值：
    # 不是對應(yīng)類型或沒有相應(yīng)文件 ： False
    # 是對應(yīng)類型：True

# isdir 檢查路徑是否是文件夾
res = os.path.isdir('test.txt')

# isfile 檢查路徑是否是文件
res = os.path.isfile('test.txt')

# islink 檢查路徑是否是鏈接
res = os.path.islink('test.txt')

isabs -- 檢查路徑是否是絕對路徑

不檢查路徑是否真實(shí)存在

import os.path

# 檢查windows路徑
path = r'E:\小黃片'
res = os.path.isabs(path)
print(res)  # True

# windows系統(tǒng)檢查Linux路徑
path = r'/root/home'
res = os.path.isabs(path)
print(res)  # True

abspath -- 相對路徑轉(zhuǎn)成絕對路徑

先檢查一個(gè)路徑是否是相對路徑，是則將其轉(zhuǎn)成絕對路徑，反之不變。

轉(zhuǎn)成絕對路徑的規(guī)則是：以當(dāng)前的工作路徑為基準(zhǔn)，根據(jù)相對路徑中的相對級別，將對應(yīng)級別的工作路徑替換為原路徑中的相對路徑。

不檢查路徑是否真實(shí)存在。

import os.path

# 絕對路徑不改變
path = r'E:\學(xué)習(xí)資料'
new_path = os.path.abspath(path)
print(new_path)  # E:\學(xué)習(xí)資料

# 相對路徑轉(zhuǎn)成絕對路徑
path = r'..\學(xué)習(xí)資料'
new_path = os.path.abspath(path)
print(new_path)  # E:\0-project\python\學(xué)習(xí)資料

# 根據(jù)級別自動(dòng)轉(zhuǎn)換
path = r'..\..\學(xué)習(xí)資料'
new_path = os.path.abspath(path)
print(new_path)  # E:\0-project\學(xué)習(xí)資料

# 如果相對的級別過多，就以根目錄為準(zhǔn)（不會報(bào)錯(cuò)）
path = r'..\..\..\..\..\..\..\..\..\..\學(xué)習(xí)資料'
new_path = os.path.abspath(path)
print(new_path)  # E:\學(xué)習(xí)資料

exists -- 檢查路徑是否真實(shí)存在

檢查路徑是否真實(shí)存在，返回布爾值。

import os.path

# 檢查指定路徑是否存在
path = r'E:\小黃片'
res = os.path.exists(path)
print(res)  # False

文件復(fù)制移動(dòng)模塊（文件操作）

import shutil

用于對文件進(jìn)行操作。

獲取文件信息，獲取文件信息，見系統(tǒng)模塊。

copyfileobj -- 復(fù)制文件（內(nèi)容）

只復(fù)制文件的內(nèi)容，通過文件IO操作，將一個(gè)文件的對象復(fù)制到另一個(gè)文件對象當(dāng)中，因?yàn)樾枰谖募蘒O對象中操作，所以不推薦使用。

語法：copyfileobj(fsrc, fdst, length=16*1024)

copyfileobj(被復(fù)制文件對象，新文件對象，一次性讀取字符數(shù)量。)

import shutil

with open('test.txt', 'r', encoding='UTF-8') as fp1 :
   with open('test2.txt', 'w', encoding='UTF-8') as fp2 :
      shutil.copyfileobj(fp1, fp2)

copyfile -- 復(fù)制文件（內(nèi)容）

底層調(diào)用copyfileobj，使用方便快捷，所以推薦使用。

語法：copyfile(被復(fù)制文件路徑，新文件路徑)

import shutil
shutil.copyfile('test.txt', 'test2.txt')

copymode -- 復(fù)制文件（權(quán)限）

僅復(fù)制文件的權(quán)限，不復(fù)制文件的內(nèi)容（被賦值權(quán)限的文件必須存在），語法和copyfile相同。

import shutil
shutil.copymode('test.txt', 'test.txt')

copystat -- 復(fù)制文件（除了內(nèi)容）

復(fù)制文件的所有的狀態(tài)信息，包括各種日期、權(quán)限……就是沒有內(nèi)容。

import shutil
shutil.copystat('test.txt', 'test.txt')

copy & copy2 -- 復(fù)制文件

import shutil

# 復(fù)制文件內(nèi)容和權(quán)限
shutil.copy('test.txt', 'test.txt')
# 完整復(fù)制整個(gè)文件（包括狀態(tài)、權(quán)限、內(nèi)容……）
shutil.copy2('test.txt', 'test.txt')

copytree -- 迭代復(fù)制文件夾中的所有

import shutil
shutil.copytree('../學(xué)習(xí)筆記', '../學(xué)習(xí)筆記備份')

rmtree -- 迭代刪除文件夾（即使文件夾中有文件）

import shutil
shutil.rmtree('..\小黃片')

move -- 移動(dòng)文件或文件夾

import shutil
shutil.move('D:\學(xué)習(xí)資料', 'C:\我的心血')

以上就是詳解Python常用標(biāo)準(zhǔn)庫之os模塊與shutil模塊的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Python os模塊 shutil模塊的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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