处理文件和目录路径

有关实用文件系统操作的深入探讨，请参阅我们的博客文章：每位开发者都应知道的 10 个基本文件系统操作。

Python 中有两个主要模块处理路径操作。 一个是 os.path 模块，另一个是 pathlib 模块。

Linux 和 Windows 路径

在 Windows 上，路径使用反斜杠 (\) 作为文件夹名称之间的分隔符。在基于 Unix 的操作系统（如 macOS、Linux 和 BSD）上，使用正斜杠 (/) 作为路径分隔符。如果您的代码需要在不同平台上运行，连接路径可能会很麻烦。

幸运的是，Python 的 pathlib 模块提供了一种简单的方法来处理这个问题。

在 *nix 上使用 pathlib：

# pathlib.Path: 跨平台路径处理
from pathlib import Path

print(Path('usr').joinpath('bin').joinpath('spam'))  # 连接路径组件

usr/bin/spam

pathlib 还通过 / 运算符提供了 joinpath 的快捷方式：

# Path 运算符 (/): 连接路径的便捷方式（跨平台）
from pathlib import Path

print(Path('usr') / 'bin' / 'spam')  # 使用 / 运算符代替 joinpath()

usr/bin/spam

请注意，路径分隔符在 Windows 和基于 Unix 的操作系统之间是不同的，这就是您想要使用 pathlib 而不是将字符串连接起来以连接路径的原因。

连接路径在您需要在同一目录下创建不同文件路径时非常有用。

在 *nix 上使用 pathlib：

# Path.home(): 获取用户的主目录，与文件名组合
my_files = ['accounts.txt', 'details.csv', 'invite.docx']
home = Path.home()  # 获取主目录路径
for filename in my_files:
    print(home / filename)  # 将主路径与每个文件名组合

/home/labex/project/accounts.txt
/home/labex/project/details.csv
/home/labex/project/invite.docx

展开用户主目录

使用 os.path.expanduser() 将 ~ 展开为用户的主目录：

import os.path

# 将 ~ 展开为用户的主目录
print(os.path.expanduser('~'))

/home/labex/project

# 展开 ~/Documents 为完整路径
print(os.path.expanduser('~/Documents'))

/home/labex/project/Documents

# 适用于包含 ~ 的路径
print(os.path.expanduser('~/myfile.txt'))

/home/labex/project/myfile.txt

当前工作目录

您可以使用 pathlib 获取当前工作目录：

# Path.cwd(): 获取当前工作目录
from pathlib import Path

print(Path.cwd())  # 以 Path 对象形式返回当前工作目录

/home/labex/project

创建新文件夹

在 *nix 上使用 pathlib：

from pathlib import Path
cwd = Path.cwd()
(cwd / 'delicious' / 'walnut' / 'waffles').mkdir()

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "/usr/lib/python3.6/pathlib.py", line 1226, in mkdir
    self._accessor.mkdir(self, mode)
  File "/usr/lib/python3.6/pathlib.py", line 387, in wrapped
    return strfunc(str(pathobj), *args)
FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '/home/labex/project/delicious/walnut/waffles'

哦，糟了，我们遇到了一个棘手的错误！原因是 ‘delicious’ 目录不存在，所以我们无法在它下面创建 ‘walnut’ 和 ‘waffles’ 目录。要修复此问题，请执行以下操作：

# mkdir(parents=True): 如果需要，创建目录和所有父目录
from pathlib import Path
cwd = Path.cwd()
(cwd / 'delicious' / 'walnut' / 'waffles').mkdir(parents=True)  # 创建嵌套目录

一切就绪 :)

绝对路径与相对路径

有两种指定文件路径的方式。

• 绝对路径，它总是以根文件夹开头
• 相对路径，它相对于程序的当前工作目录

还有点 (.) 和点点 (..) 文件夹。它们不是真正的文件夹，而是可以在路径中使用的特殊名称。单个句点（“点”）表示“此目录”的简写。两个句点（“点点”）表示“父文件夹”。

处理绝对路径

要使用 pathlib 查看路径是否为绝对路径：

from pathlib import Path
Path('/').is_absolute()

True

Path('..').is_absolute()

False

您可以使用 pathlib 提取绝对路径：

from pathlib import Path
print(Path.cwd())

/home/labex/project

print(Path('..').resolve())

/home

处理相对路径

您可以使用 pathlib 从起始路径获取到另一路径的相对路径：

from pathlib import Path
print(Path('/etc/passwd').relative_to('/'))

etc/passwd

路径和文件有效性

检查文件/目录是否存在

在 *nix 上使用 pathlib：

from pathlib import Path

Path('.').exists()

True

Path('setup.py').exists()

True

Path('/etc').exists()

True

Path('nonexistentfile').exists()

False

检查路径是否为文件

在 *nix 上使用 pathlib：

from pathlib import Path

Path('setup.py').is_file()

True

Path('/home').is_file()

False

Path('nonexistentfile').is_file()

False

检查路径是否为目录

在 *nix 上使用 pathlib：

from pathlib import Path

Path('/').is_dir()

True

Path('setup.py').is_dir()

False

Path('/spam').is_dir()

False

获取文件大小（以字节为单位）

在 *nix 上使用 pathlib：

from pathlib import Path

stat = Path('/bin/python3.6').stat()
print(stat) # stat 还包含有关文件的其他信息

os.stat_result(st_mode=33261, st_ino=141087, st_dev=2051, st_nlink=2, st_uid=0,
--snip--
st_gid=0, st_size=10024, st_atime=1517725562, st_mtime=1515119809, st_ctime=1517261276)

print(stat.st_size) # 以字节为单位的大小

10024

列出目录

在 *nix 上使用 pathlib 列出目录内容：

from pathlib import Path

for f in Path('/usr/bin').iterdir():
    print(f)

...
/usr/bin/tiff2rgba
/usr/bin/iconv
/usr/bin/ldd
/usr/bin/cache_restore
/usr/bin/udiskie
/usr/bin/unix2dos
/usr/bin/t1reencode
/usr/bin/epstopdf
/usr/bin/idle3
...

目录文件大小

在 *nix 上使用 pathlib：

from pathlib import Path

total_size = 0
for sub_path in Path('/usr/bin').iterdir():
    total_size += sub_path.stat().st_size

print(total_size)

1903178911

复制文件和文件夹

shutil 模块提供了用于复制文件以及整个文件夹的函数。

import shutil

shutil.copy('/tmp/spam.txt', '/tmp/delicious')

/tmp/delicious/spam.txt

shutil.copy('/tmp/eggs.txt', '/tmp/delicious/eggs2.txt')

/tmp/delicious/eggs2.txt

虽然 shutil.copy() 会复制单个文件，但 shutil.copytree() 会复制整个文件夹及其包含的所有文件夹和文件：

import shutil

shutil.copytree('/tmp/bacon', '/tmp/bacon_backup')

/tmp/bacon_backup

移动和重命名

import shutil

shutil.move('/tmp/bacon.txt', '/tmp/eggs')

/tmp/eggs/bacon.txt

目标路径也可以指定文件名。在以下示例中，源文件被移动并重命名：

shutil.move('/tmp/bacon.txt', '/tmp/eggs/new_bacon.txt')

/tmp/eggs/new_bacon.txt

如果不存在 eggs 文件夹，则 move() 会将 bacon.txt 重命名为名为 eggs 的文件：

shutil.move('/tmp/bacon.txt', '/tmp/eggs')

/tmp/eggs

删除文件和文件夹

• 调用 Path.unlink() 将删除路径处的文件。
• 调用 Path.rmdir() 将删除路径处的文件夹。此文件夹必须为空，不包含任何文件或文件夹。
• 调用 shutil.rmtree(path) 将删除路径处的文件夹，以及其中包含的所有文件和文件夹。

遍历目录树

Path 对象有一个 rglob() 方法，用于递归迭代文件和目录。

from pathlib import Path

p = Path('/tmp/delicious')
for i in p.rglob('*'):
    print(i)

/tmp/delicious/cats
/tmp/delicious/walnut
/tmp/delicious/spam.txt
/tmp/delicious/cats/catnames.txt
/tmp/delicious/cats/zophie.jpg
/tmp/delicious/walnut/waffles
/tmp/delicious/walnut/waffles/butter.txt

相关链接

• 读取和写入文件
• 每位开发者都应知道的 10 个基本文件系统操作
• open()