Python 的 os 模块提供了一组用于文件和目录操作的方法，使得对文件系统的操作变得非常方便。
基本语法
os 模块是 Python 标准库的一部分，无需额外安装，可以直接导入使用。下面是导入 os 模块的基本语法：
import os常用命令
文件和目录的基本操作
- 获取当前工作目录
os.getcwd()返回当前的工作目录路径。
- 改变当前工作目录
os.chdir(path)改变当前工作目录为指定路径。
- 列出目录内容
os.listdir(path='.')返回指定目录中的文件和目录列表。如果不指定路径，则列出当前目录内容。
- 创建目录
os.mkdir(path)创建单级目录。如果目录已存在，则抛出异常。
- 创建多级目录
os.makedirs(path)创建多级目录。如果目录已存在，则抛出异常。
- 删除文件
os.remove(path)删除指定路径的文件。如果路径指向的是一个目录，则抛出异常。
- 删除目录
os.rmdir(path)删除单级空目录。如果目录不为空，则抛出异常。
- 删除多级目录
os.removedirs(path)递归删除目录。如果某级目录不为空，则停止删除并抛出异常。
- 重命名文件或目录
os.rename(src, dst)将文件或目录从 src 重命名为 dst。
- 获取文件状态
os.stat(path)返回包含文件状态信息的对象。
示例代码
获取当前工作目录
import os
# 获取当前工作目录
current_directory = os.getcwd()
print(f"当前工作目录: {current_directory}")改变当前工作目录
import os
# 改变工作目录
os.chdir('/path/to/new/directory')
print(f"新的工作目录: {os.getcwd()}")列出目录内容
import os
# 列出当前目录内容
contents = os.listdir('.')
print("当前目录内容:")
for item in contents:
print(item)创建和删除目录
import os
# 创建目录
os.mkdir('new_directory')
# 创建多级目录
os.makedirs('new_directory/sub_directory')
# 删除目录
os.rmdir('new_directory/sub_directory')
# 递归删除多级目录
os.removedirs('new_directory')创建和删除文件
import os
# 创建文件
with open('test_file.txt', 'w') as f:
f.write("Hello, world!")
# 删除文件
os.remove('test_file.txt')重命名文件或目录
import os
# 创建文件
with open('old_name.txt', 'w') as f:
f.write("Hello, world!")
# 重命名文件
os.rename('old_name.txt', 'new_name.txt')获取文件状态
import os
# 创建文件
with open('test_file.txt', 'w') as f:
f.write("Hello, world!")
# 获取文件状态
file_status = os.stat('test_file.txt')
print(file_status)应用场景
1. 自动化脚本
通过 os 模块，可以编写自动化脚本来管理文件和目录，具体包括备份文件、批量重命名文件、定期清理临时文件等操作。
示例代码：备份文件
import os
import shutil
def backup_files(src_dir, dst_dir):
if not os.path.exists(dst_dir):
os.makedirs(dst_dir)
for filename in os.listdir(src_dir):
src_file = os.path.join(src_dir, filename)
dst_file = os.path.join(dst_dir, filename)
if os.path.isfile(src_file):
shutil.copy(src_file, dst_file)
print(f"Backed up {src_file} to {dst_file}")
# 示例：备份 'data' 目录中的文件到 'backup' 目录
backup_files('data', 'backup')示例代码：批量重命名文件
import os
def batch_rename_files(directory, prefix):
for filename in os.listdir(directory):
src_file = os.path.join(directory, filename)
if os.path.isfile(src_file):
new_filename = prefix + filename
dst_file = os.path.join(directory, new_filename)
os.rename(src_file, dst_file)
print(f"Renamed {src_file} to {dst_file}")
# 示例：将 'data' 目录中的文件批量重命名，添加前缀 'backup_'
batch_rename_files('data', 'backup_')示例代码：定期清理临时文件
import os
import time
def clean_temp_files(directory, days):
now = time.time()
cutoff = now - (days * 86400)
for filename in os.listdir(directory):
file_path = os.path.join(directory, filename)
if os.path.isfile(file_path):
file_stat = os.stat(file_path)
if file_stat.st_mtime < cutoff:
os.remove(file_path)
print(f"Removed {file_path}")
# 示例：清理 'temp' 目录中超过 7 天未修改的文件
clean_temp_files('temp', 7)2. 配置管理
在开发和部署过程中，经常需要读取和修改配置文件。os 模块可以帮助实现对配置文件的管理和更新。
示例代码：读取配置文件
import os
def read_config(file_path):
config = {}
if os.path.exists(file_path):
with open(file_path, 'r', encoding='utf-8') as file:
for line in file:
if '=' in line:
key, value = line.strip().split('=', 1)
config[key] = value
return config
# 示例：读取 'config.txt' 配置文件
config = read_config('config.txt')
print(config)示例代码：修改配置文件
import os
def update_config(file_path, key, value):
config = read_config(file_path)
config[key] = value
with open(file_path, 'w', encoding='utf-8') as file:
for k, v in config.items():
file.write(f"{k}={v}\n")
# 示例：更新 'config.txt' 配置文件中的 'user' 项
update_config('config.txt', 'user', 'admin')3. 日志管理
使用 os 模块，可以方便地管理日志文件，例如创建日志目录、删除旧日志文件、归档日志文件等。
示例代码：创建日志目录
import os
def create_log_dir(log_dir):
if not os.path.exists(log_dir):
os.makedirs(log_dir)
print(f"Created log directory: {log_dir}")
else:
print(f"Log directory already exists: {log_dir}")
# 示例：创建 'logs' 目录
create_log_dir('logs')示例代码：删除旧日志文件
import os
import time
def delete_old_logs(log_dir, days):
now = time.time()
cutoff = now - (days * 86400)
for filename in os.listdir(log_dir):
file_path = os.path.join(log_dir, filename)
if os.path.isfile(file_path):
file_stat = os.stat(file_path)
if file_stat.st_mtime < cutoff:
os.remove(file_path)
print(f"Deleted old log file: {file_path}")
# 示例：删除 'logs' 目录中超过 30 天未修改的日志文件
delete_old_logs('logs', 30)示例代码：归档日志文件
import os
import shutil
def archive_logs(log_dir, archive_dir):
if not os.path.exists(archive_dir):
os.makedirs(archive_dir)
for filename in os.listdir(log_dir):
src_file = os.path.join(log_dir, filename)
if os.path.isfile(src_file):
dst_file = os.path.join(archive_dir, filename)
shutil.move(src_file, dst_file)
print(f"Archived log file: {src_file} to {dst_file}")
# 示例：将 'logs' 目录中的日志文件归档到 'archive' 目录
archive_logs('logs', 'archive')注意事项
1. 路径问题
在处理文件和目录时，使用绝对路径或者使用 os.path 模块来处理路径是非常重要的。这样可以避免因为路径表示方式不一致而导致的错误，尤其是在不同操作系统下的路径表示方式可能不同的情况下。
示例代码：使用 os.path 模块处理路径
import os
# 使用 os.path 模块获取当前目录的绝对路径
current_dir = os.path.abspath(os.path.dirname(__file__))
print("Current directory:", current_dir)
# 使用 os.path.join 拼接路径
file_path = os.path.join(current_dir, "example.txt")
print("File path:", file_path)2. 权限问题
某些文件和目录的操作可能需要特定的权限，因此在进行文件和目录操作之前，应该先检查权限，以确保当前用户拥有足够的权限进行操作，避免权限不足导致的异常。
示例代码：检查文件是否可读
import os
file_path = "example.txt"
if os.access(file_path, os.R_OK):
print(f"File {file_path} is readable.")
else:
print(f"File {file_path} is not readable.")3. 异常处理
在进行文件和目录操作时，应该添加适当的异常处理代码，以便在出现异常时能够捕获并处理异常，并输出友好的错误信息，提高程序的健壮性和用户体验。
示例代码：异常处理
import os
file_path = "example.txt"
try:
with open(file_path, 'r') as file:
content = file.read()
print("File content:", content)
except FileNotFoundError:
print(f"Error: File {file_path} not found.")
except PermissionError:
print(f"Error: Permission denied to access {file_path}.")
except Exception as e:
print(f"Error: An unexpected error occurred - {e}.")4. 资源管理
操作文件时，应该确保在操作完成后关闭文件，以避免资源泄露。可以使用 with open 语句来管理文件资源，确保在代码块执行完毕后自动关闭文件。
示例代码：使用 with open 语句管理文件资源
file_path = "example.txt"
with open(file_path, 'r') as file:
content = file.read()
print("File content:", content)5. 跨平台兼容性
在编写涉及文件和目录操作的代码时，应该考虑不同操作系统之间的差异，确保代码具有跨平台兼容性。尽量避免使用特定于某个操作系统的路径表示方式或命令，以便代码能够在不同操作系统上正常运行。
示例代码：检查操作系统
import os
if os.name == 'posix':
print("Running on Unix/Linux")
elif os.name == 'nt':
print("Running on Windows")
else:
print("Unknown operating system")总结
本文详细介绍了 Python3 中的 os 模块的文件和目录操作方法，包括基本语法、常用命令、示例代码、实际应用场景和注意事项。掌握这些方法可以帮助您更好地管理文件系统，提升编程效率和程序的稳定性。
