作者 | Jeff Hale
譯者 | 風車云馬；責編 | Jane，Rachel
出品 | Python大本營（ID：pythonnews）
【導讀】在編寫一些Python程序的時候，我們常常需要與文件系統進行交互。在本文中，營長為大家整理了10個常用的相關命令，涉及查看信息、更改信息、刪除文件等，并提供了相應的終端命令，幫助大家更高效地對文件系統及其中的文件內容進行操作。
通過一個能夠實現與文件系統進行交互的Python程序，我們可以實現很多有趣的應用，但是大部分人并不知道如何實現這種交互。本文為相關研發人員和數據科學家提供了一個實現指南，并重點介紹10個基本的os和shutil命令，以便通過腳本實現Python程序與文件系統的自動交互。
文件系統和一棟房子的結構相似。在每次進行大掃除的時候，我們都需要將很多箱的文件從一個屋子移動到另一個屋子，這和使用Python移動文件的操作很像。
文件目錄則像裝滿了東西的箱子，只不過在文件系統中，裝的都是系統中存儲的文件。
裝在箱子中的筆記本，就像電腦中存儲的文件，我們可以對其進行讀/寫，也可以把它們存放在目錄中。
這個指南介紹了os和shutil模塊中的相關方法。其中，os模塊主要用于與操作系統交互，shutil模塊則包含一些針對文件的操作。一般情況下，我們使用os創建目錄，使用shutil移動和復制文件。
Python標準庫更新：2019年2月16日新增pathlib庫
在 Python 3.4 版本，標準庫中增加了 pathlib 模塊，以改進文件路徑的處理；在3.6版本中，增加了更多pathlib與標準庫的其他模塊的交互，效果很好。pathlib將路徑視為對象而非字符串，這使得其在解析文件路徑上具有一定優勢。如果你想要對pathlib有更多了解，可以閱讀 Real Python 和 pbpython 提供的介紹。雖然pathlib 很方便，但它不具備我們將要探索的一些底層功能。因此，使用 os 和shutil 方法還是有必要的。
在進行更詳細的介紹之前，有以下幾點需要注意：
- 本指南是基于 python3，2020年1月以后將不再支持 python 2 。
- 在使用相關命令之前，需要在代碼開頭導入了 os 和 shutil 庫。
- 我的示例代碼可以在GitHub上找到。
- 請使用自己的參數替換下面引號中的參數。
下面， 本文將逐一介紹文件系統的 10 種命令方法，每個部分都會按照“方法：描述→對應的 macOS Shell 命令”模式進行介紹，便于大家理解。
一、獲取信息（Get Info）
- os.getcwd()：以字符串形式獲取當前工作目錄路徑 → pwd
- os.listdir()?：以字符串列表的形式獲取當前工作目錄的內容→ls
- os.walk（"starting_directory_path"）：返回一個生成器（generator），該生成器包含當前目錄和所有子目錄中的文件名稱及路徑信息；→沒有完全等價的shell命令，不過 ls -R 命令提供了子目錄名稱和子目錄中的文件名稱
二、更改信息（Change Things）
- os.chdir（"/absolute/or/relative/path"）：更改當前的工作路徑→ cd
- os.path.join()：創建路徑供后續使用→ 沒有等效的命令
- os.makedirs（“dir1 / dir2”）：創建目錄→ mkdir - p
- shutil.copy2（"source_file_path","destination_directory_path"）：復制文件或目錄→ cp
- shutil.move（"source_file_path","destination_directory_path"）：移動文件或目錄→ mv
- os.remove（“my_file_path”）：刪除文件→ rm
- shutil.rmtree（“my_directory_path”）：刪除路徑及其包含的所有文件和目錄→ rm –rf
以上是對十個最常用、基礎的文件系統方法的初步介紹，接下來我們再深入講解一些重要的模塊和使用方法。
查看信息
os.getcwd()
以字符串形式返回當前工作目錄
os.listdir()
以字符串列表形式返回當前目錄
os.walk（"my_start_directory"）
創建一個生成器，用于返回關于當前目錄和子目錄的信息。在起始指定的目錄中有效。
os.walk() 遍歷包含的每個目錄后，都會返回下列項：
（1）當前目錄路徑（字符串類型）
（2）當前目錄下的子目錄名稱（字符串列表類型）
（3）當前目錄中的文件名稱（字符串列表類型的）
使用帶有for循環的os.walk()來遍歷目錄及其子目錄的內容通常很有用。例如，下面的代碼將打印當前工作目錄的目錄和子目錄中的所有文件。
import os cwd = os.getcwd() for dir_path, dir_names, file_names in os.walk(cwd): for f in file_names: print(f)
以上是獲取信息的操作。下面讓我們一起看一下更改工作目錄或移動、復制、刪除文件系統的命令。
更改信息
os.chdir("/absolute/or/relative/path")
此方法將當前工作路徑更改為絕對路徑或相對路徑。
如果隨后要對文件系統進行其他更改，在試用該方法時留意處理任何異常。否則，您可能正在刪除不希望刪除的目錄或文件。
os.path.join()
os.path模塊提供了許多用于路徑名操作的有用方法。您可以使用它查找有關目錄名稱，或者目錄名稱的部分信息。該模塊還可以用來檢查文件或目錄是否存在。
os.path.join()提供將多個字符串完美連接在一起的文件路徑，而且是在大多數操作系統上都可以工作的路徑。該模塊文檔的描述為，該命令可以“更加智能的連接一個或多個路徑組件，返回值是路徑或路徑的任何成員路徑的連接，每個非空路徑后都有一個目錄分隔符(os.sep)，最后一個除外”。
另外，如果使用的是Unix或macOS系統，os.path.join()會在每個字符串之間添加一個斜杠(" / ")來創建路徑。如果操作系統需要“”，那么join會自動使用反斜杠。
os.path.join()還向其他開發人員提供了創建路徑的明確信息。強烈建議讀者多使用這個命令，不要每次都手動添加斜杠。
os.makedirs("dir1/dir2")
os.makedirs()能夠生成目錄。mkdir()方法也可以生成目錄，但它不生成中間目錄。所以建議使用os.makedirs()。
shutil.copy2("source_file", "destination")
在Python中復制文件和目錄的方法有很多，但建議使用此命令。shutil.copy2()的優勢在于，它盡可能地保留了源文件的元數據。如果你希望對文件和努力的復制有更多了解，可以閱讀這篇文章。
移動文件
shutil.move("source_file", "destination")
使用shutil.move()更改文件的位置。它使用 copy2 作為后臺參數默認值。
os.remove("my_file_path")
當需要刪除文件時，可以使用os.remove()工具。
shutil.rmtree("my_directory_path")
shutil.rmtree()刪除一個目錄及其中的所有文件和目錄。
刪除文件
使用刪除函數的時候一定要多加小心！您可以使用print()將要刪除的內容打印出來，在確定不會刪除錯誤文件后，再用相應的刪除文件函數替換print()。在此向Al Sweigart致敬，感謝他在文章《Automate the Boring Stuff with Python》中進行的討論。
最后我們再回顧一下整個方法。
10種文件系統方法概述
下面方法遵循這個模式：方法——描述——等效macOS Shell命令
獲取信息
- os.getcwd() ——以字符串形式獲取當前工作目錄路徑—— pwd
- os.listdir()?——以字符串列表的形式獲取當前工作目錄的內容——ls
- os.walk("starting_directory_path")——返回函數，其中包含當前目錄和所有子目錄中的目錄和文件的名稱和路徑信息——沒有完全等價的shell命令，不過ls -R提供了子目錄名稱和子目錄中的文件名稱
改動信息
- os.chdir("/absolute/or/relative/path")?——改變當前的工作路徑——cd
- os.path.join()——創建路徑供后續使用——沒有等效CLI
- os.makedirs (“dir1 / dir2”)——創建目錄——mkdir - p
- shutil.copy2("source_file_path","destination_directory_path")——復制文件或目錄——cp
- shutil.move("source_file_path","destination_directory_path")——移動文件或目錄——mv
- os.remove (“my_file_path”)——刪除文件——rm
- shutil.rmtree (“my_directory_path”)——刪除路徑及其包含的所有文件和目錄——rm –rf
以上介紹了關于Python與文件系統交互的一些基礎知識。希望大家在Ipython編輯器中多嘗試這些命令，并向其他人解釋這些方法，以更好的掌握和鞏固知識。
如果你想對相關內容有更多了解，可以看看免費的電子書，或者多用Python編編代碼。關于使用Python從文件中讀寫的相關操作，請查看open函數的官方文檔。
