Python文件处理实用指南

对文件的操作算是Python中一个基础又重要的知识点了，无论是在爬虫、数据分析、Web开发，还是在编写图形界面、进行数据分析，都有可能需要用到文件相关的操作。

今天就来总结性地学习和回顾一下，Python各类文件处理。

一、open()模式

open()函数

open(文件名,操作模式)函数用来以指定的模式打开一个给定文件名的文件。

文件操作的基础模式

列名 列名 w 写模式：将擦除文件的内容，重新写入 r 读模式：只读取文件的内容 a 追加模式：在文件内容最后追加内容

使用w模式写入文件内容

使用r模式读取文件内容

使用a模式追加文件内容

二、获取目录列表

基础的目录列表获取函数

通过os模块

• os.listdir(目录名)：其接受一个目录名作为参数，返回一个列表，列表中包含目录下的所有文件名和子目录名；
• os.scandir(目录名)：其行为类似于listdir()，但是其返回的是一个文件对象的迭代器，而非一个字符串。

通过pathlib模块

• pathlib.Path.iterdir():其工作在一个path对象上，并返回一个类似于scandir()的迭代器对象。

文件夹的结构如下所示：

使用os.listdir()获取

使用os.scandir()获取

使用pathlib获取

三、获取文件属性

Python中有丰富的函数和方法用来获取文件的信息。

通过os模块

• os.stat(路径字符串)，给定一个文件或文件夹路径作为参数，返回一个stat_result对象；
• os.scandir(目录名称)，这个方法上面我们介绍过，其返回一个可迭代对象，我们遍历这个可迭代对象，每一个遍历的对象都有一个stat()方法，其返回值与os.stat()一样。

通过pathlib模块

• pathlib.Path.iterdir()，其返回值中的每一个对象都有一个stat()方法，和os.scandir()一样。

使用os.stat()

其返回的stat_result()对象内包含如下常见的信息：

• st_mode，文件模式：包括文件类型和文件模式位（即权限位）。
• st_ino，与平台有关，但如果不为零，则根据 st_dev 值唯一地标识文件。通常：
  • 在 Unix 上该值表示索引节点号 (inode number)。
  • 在 Windows 上该值表示 文件索引号 。
• st_dev，该文件所在设备的标识符。
• st_nlink，硬链接的数量。
• st_ui，文件所有者的用户 ID。
• st_gid，文件所有者的用户组 ID。
• st_size，文件大小（以字节为单位），文件可以是常规文件或符号链接。符号链接的大小是它包含的路径的长度，不包括末尾的空字节。
• st_atime，最近的访问时间，以秒为单位。
• st_mtime，最近的修改时间，以秒为单位。
• st_ctime，取决于平台：
  • 在 Unix 上表示最近的元数据更改时间，
  • 在 Windows 上表示创建时间，以秒为单位。

使用os.scandir()

四、创建目录

创建目录依然可以借助os模块和pathlib模块。

通过os模块

• os.mkdir(目录名)，通过给定的目录名，创建单个目录；
• os.makedirs(目录路径)，创建一个完整的目录树；

通过pathlib模块

• pathlib.Path.mkdir(),从给定的Path对象创建一个目录；

五、删除文件和目录

通过os模块

• os.remove(文件路径)，删除单个文件，如果文件不存在，则抛出FileNotFound异常，如果路径为目录，则抛出IsADirectoryError异常；
• os.unlink(文件路径)，与os.remove()相同；

通过pathlib模块

• pathlib.Path.unlink()，删除Path()对象文件。

删除单个目录

• os.rmdir(目录路径)，删除一个指定的目录路径，如果目录不为空，则抛出OSError异常；
• pathlib.Path.rmdir()，删除路径对象。

删除目录树

• shutil.rmtree(目录路径)，删除一个完整的目录树;

六、文件名模式匹配

有时候需要对文件名进行模式匹配（包括正则）模糊查询，就需要用到文件名模式匹配相关的函数和方法了。

• .startswith()和endswith()方法，两者都在字符串上运行，并且在处理文件名时可以使用；
• fnmatch.fnmatch(文件名,匹配模式)，检测 filename 字符串是否匹配 pattern 字符串，返回 True 或 False。
• glob.glob(匹配模式)，返回匹配 pathname 的可能为空的路径名列表，其中的元素必须为包含路径信息的字符串。
• pathlib.Path.glob(匹配模式)，类似于与glob，但是基于Path对象进行操作。

字符串处理

使用fnmatch

七、遍历目录树和处理文件

• os.walk(目录路径,topdown=True)，生成目录树中的文件名，方式是按上->下或下->上顺序浏览目录树。对于以 top 为根的目录树中的每个目录（包括 top 本身），它都会生成一个三元组 (目录路径, 目录名列表, 文件名列表)。

八、临时文件和目录

• tempfile.TemporaryFile(模式)，以指定模式创建和打开一个临时文件；
• tempfile.TemporaryDirectory()，创建一个临时目录并返回它；

九、复制、移动和重命名文件

• shutil.copy(源,目标)，将源文件复制到目标，如果目标为一个目录，则使用源相同的文件名；
• shutil.copytree(源目录,目标目录)，将以 源目录 为根起点的整个目录树拷贝到目标目录并返回目标目录。

移动和重命名

• shutil.move(源，目标)，将一个文件或目录从源移动到目标；
• os.rename(现在名称,新名称)，重命名一个文件或目录；

十、归档和压缩

• zipfile.Zipfile(压缩包名,模式)，以指定的模式打开一个压缩包；
• zipfile.Zipfile().extract(文件名)，从zip文件中提取给定的文件;
• shutil.make_archive(基础文件名,格式名,根路径)，从给定的参数中压缩打包一个文件夹为压缩包；
• shutil.unpack_archive(压缩包文件名,提取到的目录)，解压一个压缩包到指定目录；

十一、读取多个文件

• fileinput.input([文件名列表])，从给定的文件名列表中读取每一个文件；