使用python操作文件夹

一、操作文件路径

1.获取当前路径

os.getcwd ()：获取当前工作目录​

当前工作目录是程序执行时默认的文件操作基准目录。使用os.getcwd()函数可以返回当前工作目录的字符串路径。

import os​
current_dir = os.getcwd()​
print("当前工作目录：", current_dir)

2.创建文件夹 

在 Python 的 os 库中，mkdir和makedirs是用于创建目录的两个重要函数。虽然它们的核心功能都是创建目录，但在使用场景和行为特性上存在明显差异。

os.mkdir函数的主要功能是创建单个目录。

os.mkdir 的使用示例：        

import os​
# 示例1：创建单个目录（父目录存在）​
try:​# 假设当前工作目录下已存在"projects"目录​os.mkdir("projects/new_project")​print("单个目录创建成功")​
except FileExistsError:​print("目录已存在")​
except FileNotFoundError:​print("父目录不存在")​
​# 示例2：创建目录时父目录不存在（会抛出异常）​
try:​# 假设"nonexistent_parent"目录不存在​os.mkdir("nonexistent_parent/subdir")​
except FileNotFoundError:​print("父目录不存在，创建失败")

在示例 1 中，由于 "projects" 目录已存在，os.mkdir成功创建了 "new_project" 子目录；示例 2 中，因为 "nonexistent_parent" 目录不存在，函数抛出FileNotFoundError异常。

os.makedirs函数的主要功能是递归创建多级目录。

 os.makedirs 的使用示例：

import os
# 示例1：创建多级目录（父目录不存在）
try:os.makedirs("data/reports/2024/q1")print("多级目录创建成功")
except FileExistsError:print("目录已存在")
# 示例2：设置exist_ok=True处理目录已存在的情况
try:# 假设"docs/tutorials"目录已存在os.makedirs("docs/tutorials/basics", exist_ok=True)print("目录创建成功或已存在")
except FileExistsError:print("目录已存在（此句不会执行，因exist_ok=True）")

示例 1 中，"data"、"reports"、"2024" 等父目录可能原本不存在，但os.makedirs会自动依次创建这些父目录，最终成功创建 "q1" 目录；示例 2 中，由于设置了exist_ok=True，当 "docs/tutorials" 目录已存在时，函数不会抛出异常，而是直接创建 "basics" 子目录（若不存在）或正常返回（若已存在）。

3.拼接路径：

在处理多层目录时，手动拼接路径容易因操作系统的路径分隔符不同而出现错误。os 库提供了专门的函数来处理路径的拼接与拆分。​

os.path.join (path1, path2, ...)：拼接路径

os.path.join()函数能将多个路径组件拼接成一个完整的路径，会根据操作系统自动选择合适的路径分隔符（Windows 用 “\”，Linux/macOS 用 “/”）

示例：

import os
dir_path = "/home/user/data"
file_name = "result.csv"
full_path = os.path.join(dir_path, file_name)
print("拼接后的路径：", full_path)  # 输出：/home/user/data/result.csv

4.跳转路径

在 Python 的 os 库中，os.chdir() 函数是用于切换当前工作目录的重要工具。

os.chdir(path) 函数的作用是将当前工作目录切换到指定的 path 路径。

示例代码：

import os
# 假设当前工作目录是 /home/user/project
print("初始工作目录：", os.getcwd())  # 输出：/home/user/project
# 切换到当前目录下的 "data" 子目录（相对路径）
os.chdir("data")
print("切换到 data 后的工作目录：", os.getcwd())  # 输出：/home/user/project/data
# 切换到上一级目录（相对路径 ../ 表示上一级）
os.chdir("..")
print("切换回上一级后的工作目录：", os.getcwd())  # 输出：/home/user/project
# 切换到上一级目录的 "docs" 子目录
os.chdir("../docs")
print("切换到上级 docs 后的工作目录：", os.getcwd())  # 输出：/home/user/docs

5.判断相对路径和绝对路径

在 Python os 库的路径操作函数中，os.path.isabs(path) 是一个用于判断路径是否为绝对路径的实用工具。

os.path.isabs(path) 函数的核心功能是判断传入的 path 参数是否为绝对路径。它返回一个布尔值：若 path 是绝对路径，则返回 True；若为相对路径，则返回 False。

使用示例：

import os
# 绝对路径（盘符开头）
print(os.path.isabs("C:\\Users\\user\\file.txt"))  # 输出：True
# 绝对路径（UNC路径）
print(os.path.isabs("\\\\server\\shared\\data"))    # 输出：True
# 相对路径（无盘符或UNC前缀）
print(os.path.isabs("data\\report.txt"))            # 输出：False
print(os.path.isabs("..\\docs"))                    # 输出：False

6.获取文件路径和文件名

在 Python os 库的路径处理工具中，os.path.basename(path) 和 os.path.dirname(path) 是一对互补的函数，分别用于从文件路径中提取文件名（或最后一级目录名）和目录路径。无论是解析用户输入的路径、处理文件命名逻辑，还是批量整理文件，这两个函数都能发挥重要作用。

os.path.basename(path) 函数的核心功能是从传入的路径 path 中提取最后一部分内容，通常是文件名（包含扩展名）或最后一级目录的名称，它的返回值是一个字符串。

os.path.dirname(path) 函数则用于提取 path 中除最后一部分外的目录路径，返回值同样是字符串。

当 path 指向具体文件时，basename 提取文件名，dirname 提取文件所在目录的路径，二者组合可完整还原原始路径（忽略尾部分隔符的情况下）。

 示例代码：

import os
# Windows 系统示例
file_path_win = "C:\\Users\\user\\docs\\notes.txt"
print("Windows 文件名：", os.path.basename(file_path_win))  # 输出：notes.txt
print("Windows 目录路径：", os.path.dirname(file_path_win))  # 输出：C:\Users\user\docs

二、操作文件和文件夹 

1.查询文件大小

os.path.getsize (path)：获取文件大小

os.path.getsize(path)函数返回指定文件的大小，单位为字节（B）。若路径是目录，该函数的行为在不同操作系统上可能不同，通常不建议用于目录。​

示例代码：

import os
file_path = "images/photo.jpg"
if os.path.isfile(file_path):file_size = os.path.getsize(file_path)print("文件大小：", file_size, "字节")

2.删除文件和文件夹 

os.rmdir (path) ：删除目录

os.rmdir(path)函数用于删除空目录，若目录非空则会抛出异常。

示例代码：

import os
# 删除空目录
try:os.rmdir("empty_dir")print("空目录删除成功")
except OSError:print("删除空目录失败，目录可能非空或不存在")
# 递归删除目录
try:os.removedirs("data/temp/empty")print("递归删除目录成功")
except OSError:print("递归删除目录失败")

3.重命名文件或文件夹

 在 Python 的 os 库中，os.rename() 和 os.renames() 是用于重命名文件或目录的两个重要函数。它们不仅能实现简单的名称修改，还能在重命名的同时移动文件或目录，在文件管理和批量处理场景中经常用到。

os.rename (src, dst)：重命名或移动文件 / 目录​

os.rename(src, dst) 函数的主要功能是将 src 指向的文件或目录重命名为 dst，也可以实现文件或目录的移动（若 src 和 dst 位于不同目录）。

示例：

import os
# 原目录路径
src_dir = "data/temp"
# 目标目录路径（移动到上级目录并改名）
dst_dir = "data/temporary"
try:os.rename(src_dir, dst_dir)print(f"目录重命名/移动成功：{src_dir} → {dst_dir}")
except OSError as e:print(f"目录操作失败：{e}")

os.renames (old, new)：递归重命名或移动文件 / 目录​

os.renames(old, new) 函数可以视为 os.rename() 的增强版，它支持递归创建目标路径中不存在的父目录，从而实现更复杂的移动和重命名操作。

示例 ：

import os
# 原目录路径
old_dir = "files/docs"
# 目标路径（父目录 "backup/docs_2024" 不存在）
new_dir = "backup/docs_2024/old_docs"
try:os.renames(old_dir, new_dir)print(f"目录重命名并移动成功：{old_dir} → {new_dir}")
except OSError as e:print(f"操作失败：{e}")

4.复制文件

在 Python 的 os 库中，os.link() 函数是用于创建硬链接的重要工具。硬链接作为文件系统中的一种特殊链接方式，能为文件创建多个入口，方便文件的管理和访问。

5.获取文件夹中的全部文件名

os.link(src, dst) 函数的核心功能是为 src 指向的文件创建一个硬链接，硬链接的路径为 dst。硬链接与原文件共享相同的 inode（文件系统中的索引节点），这意味着它们指向存储介质上的同一数据块，修改其中一个会影响所有关联的硬链接。

示例 ：

import os
# 源文件路径（需确保文件存在）
src_file = "data/report.txt"
# 硬链接路径
link_file = "data/report_link.txt"
try:os.link(src_file, link_file)print(f"硬链接创建成功：{src_file} → {link_file}")
except FileNotFoundError:print(f"错误：源文件 {src_file} 不存在")
except PermissionError:print(f"错误：没有权限创建硬链接 {link_file}")
except OSError as e:print(f"创建硬链接失败：{e}")

6.判断文件和文件夹

os.path.exists (path)：判断路径是否存在​

os.path.exists(path)函数用于检查指定的路径是否存在，存在则返回 True，否则返回 False。​

示例代码：

import os
path1 = "data"
path2 = "nonexistent_file.txt"
print("path1是否存在：", os.path.exists(path1))  # 若存在data目录则返回True
print("path2是否存在：", os.path.exists(path2))  # 通常返回False

 os.path.isfile (path) 与 os.path.isdir (path)：判断是文件还是目录

os.path.isfile(path)函数判断路径是否为一个文件，os.path.isdir(path)函数判断路径是否为一个目录，返回值均为布尔类型。​

示例代码：

import os
file_path = "docs/guide.pdf"
dir_path = "docs"
print("是否为文件：", os.path.isfile(file_path))  # 若存在该文件则返回True
print("是否为目录：", os.path.isdir(dir_path))  # 若存在该目录则返回True

三、执行其他应用程序

在 Python 编程中，除了处理文件和数据，有时还需要调用外部应用程序来完成特定任务，比如打开记事本、运行脚本或执行系统命令等。本文将详细介绍在 Python 中通过命令提示符 / 终端、os.system()方法和os.popen()方法执行其他应用程序的具体方式，帮助你灵活应对不同的外部程序调用场景。

1.命令提示符窗口或终端

• Windows 系统：打开 “命令提示符”（Win+R 输入cmd回车），输入应用程序的路径或名称即可启动。例如：​

• 启动记事本：notepad.exe（系统自带程序可直接输入名称，因路径已加入环境变量）​

• 启动指定路径的程序："C:\Program Files\Google\Chrome\Application\chrome.exe"（路径含空格需用引号包裹）

2.system()方法

os.system(command)是 Python 中最基础的调用外部程序的方法，它通过操作系统的命令行执行command参数指定的命令，并返回命令的退出状态码（0 表示成功，非 0 表示失败）。

语法与参数

import os
status = os.system(command)

command：字符串类型，需执行的系统命令或应用程序启动指令。​

返回值：整数类型的退出状态码，0 表示执行成功，其他值表示出错（具体含义因命令而异）。

示例 ： 

import os
# 启动Windows记事本
os.system("notepad.exe")
# 启动Linux文本编辑器gedit
# os.system("gedit")
# 启动macOS文本编辑器TextEdit
# os.system("open -a TextEdit")

3.popen()方法

os.popen(command, mode='r', buffering=-1)方法不仅能执行外部命令，还能获取命令的输出结果，它返回一个文件对象，通过该对象可以读取程序的输出内容。​

语法与参数

import os
file_obj = os.popen(command, mode='r', buffering=-1)

 示例 ：

import os
# 执行查看目录内容的命令并获取结果（Windows用dir，Linux/macOS用ls）
if os.name == "nt":  # 判断是否为Windows系统command = "dir"
else:command = "ls"
# 执行命令并获取输出
with os.popen(command) as f:output = f.read()  # 读取所有输出内容
print("命令执行结果：")
print(output)

 ommand：字符串类型，需执行的命令。

​mode：文件打开模式，'r'表示读取（默认），'w'表示写入。​

buffering：缓冲设置，-1 表示使用默认缓冲。​

返回值：文件对象，可通过read()、readlines()等方法读取输出。

四、压缩和解压文件

1.判断文件是否为zip文件

判断一个文件是否为有效的 ZIP 文件，可通过zipfile.is_zipfile()函数实现。该函数会检查文件的头部信息，判断其是否符合 ZIP 文件格式规范，返回布尔值（True表示是 ZIP 文件，False表示不是）。​

示例代码：

import zipfile
def is_zip_file(file_path):"""判断文件是否为有效的ZIP文件"""try:return zipfile.is_zipfile(file_path)except Exception as e:print(f"判断失败：{e}")return False
# 测试示例
file1 = "data.zip"
file2 = "document.txt"
print(f"{file1} 是ZIP文件：{is_zip_file(file1)}")  # 若为有效ZIP，输出True
print(f"{file2} 是ZIP文件：{is_zip_file(file2)}")  # 输出False

2.打开压缩文件

使用zipfile.ZipFile类可打开一个 ZIP 文件，通过指定不同的模式（如读取、写入、追加）实现对 ZIP 文件的操作。常见模式包括：​

'r'：只读模式（默认），打开已存在的 ZIP 文件。​

'w'：写入模式，创建新的 ZIP 文件（若文件已存在则覆盖）。​

'a'：追加模式，向已存在的 ZIP 文件添加新文件。

示例代码：

import zipfile
# 打开已存在的ZIP文件（只读模式）
zip_path = "archive.zip"
try:with zipfile.ZipFile(zip_path, 'r') as zf:print(f"成功打开ZIP文件：{zip_path}")# 后续操作（如查看文件列表）print("ZIP内包含文件：", zf.namelist())
except FileNotFoundError:print(f"错误：{zip_path} 不存在")
except zipfile.BadZipFile:print(f"错误：{zip_path} 不是有效的ZIP文件")

3.解压文件

extract()（解压单个文件）

示例：

import zipfile
import os
zip_path = "archive.zip"
target_dir = "extracted_single"  # 解压目标目录
# 创建目标目录（若不存在）
os.makedirs(target_dir, exist_ok=True)
with zipfile.ZipFile(zip_path, 'r') as zf:# 解压指定文件（如"doc/report.txt"）file_to_extract = "doc/report.txt"if file_to_extract in zf.namelist():zf.extract(file_to_extract, path=target_dir)print(f"已解压 {file_to_extract} 到 {target_dir}")else:print(f"ZIP文件中不存在 {file_to_extract}")

4.压缩文件

使用'w'或'a'模式打开ZipFile对象后，可通过write()方法向 ZIP 文件添加文件。​

示例代码：

import zipfile
import os
# 创建新的ZIP文件并添加文件（写入模式）
output_zip = "new_archive.zip"
files_to_compress = ["file1.txt","data/results.csv","images/pic.jpg"
]
with zipfile.ZipFile(output_zip, 'w', zipfile.ZIP_DEFLATED) as zf:for file in files_to_compress:if os.path.exists(file):# 写入文件，第二个参数可指定在ZIP中的路径zf.write(file, arcname=os.path.basename(file))  # 仅保留文件名，不包含原目录结构print(f"已添加 {file} 到 {output_zip}")else:print(f"警告：{file} 不存在，跳过")

5.获取zip文件中文件的属性信息

infolist()方法属于zipfile.ZipFile类，调用该方法会返回一个ZipInfo对象的列表，其中每个ZipInfo对象对应 ZIP 文件中的一个文件或目录，包含了该文件的详细属性信息，如文件名、大小、修改时间、压缩率等。

示例：

import zipfile
import datetime
# 打开ZIP文件
zip_path = "archive.zip"
with zipfile.ZipFile(zip_path, 'r') as zf:# 获取所有文件的信息列表file_info_list = zf.infolist()# 遍历信息列表并输出属性for info in file_info_list:print(f"\n文件名称：{info.filename}")print(f"原始大小：{info.file_size} 字节")print(f"压缩大小：{info.compress_size} 字节")print(f"压缩率：{1 - info.compress_size / info.file_size:.2%}")# 转换修改时间（元组转datetime）modify_time = datetime.datetime(*info.date_time)print(f"修改时间：{modify_time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')}")print(f"是否为目录：{info.is_dir()}")