Python对文件和目录进行操作的方法(file对象/os/os.path/shutil 模块)

接下来我将详细讲解Python对文件和目录进行操作的方法，包括file对象、os模块、os.path模块和shutil模块的使用方法。

一、file对象

1.1 打开文件

在Python中，我们使用open()函数来打开一个文件。open()函数的基本语法如下所示：

f = open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)

参数说明：

file：要打开的文件的名称或者路径。
mode：打开文件的模式，默认为'r'（只读模式）。其他常用模式还有'w'（只写模式）、'a'（追加模式）等。
buffering：设置缓冲缓存的切换条件，默认为-1。
encoding：打开文件的编码格式，默认为None。
errors：编码错误的处理方式，默认为None。
newline：不同操作系统的行末标志不同，该参数用于指定不同的行末标志。
closefd：当该参数被设置为False时，提供给open()函数的文件描述符不会被关闭。
opener：一个可调用的函数，用于打开文件。

例如，如果我们要打开一个名为test.txt的文件，并进行读取操作，可以使用如下代码：

f = open('test.txt', 'r')

1.2 读取文件内容

通过打开文件后，我们可以使用read()或者readline()方法来读取文件的内容。read()方法会将整个文件的内容读取出来，而readline()方法只会读取文件的一行内容。

例如，读取一个名为test.txt的文件的第一行，请使用如下代码：

f = open('test.txt', 'r')
line = f.readline()
print(line)

1.3 写入文件内容

与读取文件不同的是，写入文件需要将文件打开模式设置为'w'或者'a'。

'w'模式表示只写模式，即如果文件存在，那么打开文件后会清空文件内容，并从头开始写入。

'a'模式表示追加模式，即如果文件存在，打开文件后会在文件最后追加新的内容。

例如，将一个字符串写入到名为test.txt的文件中，请使用如下代码：

f = open('test.txt', 'w')
f.write('Hello World!')
f.close()

二、os模块

os模块是Python的标准库之一，提供了许多与操作系统相关的功能，如文件、进程、用户、环境变量等。

2.1 常用函数

os模块中常用的函数有：

os.rename(src, dst)：重命名文件或目录。
os.remove(path)：删除指定的文件。
os.mkdir(path, mode=0o777)：创建目录。
os.makedirs(name, mode=0o777, exist_ok=False)：创建多级目录。
os.getcwd()：获取当前工作目录。
os.chdir(path)：改变当前工作目录。
os.listdir(path='.')：获取指定目录下所有文件和目录的名称列表。
os.path.abspath(path)：将相对路径转换为绝对路径。
os.path.dirname(path)：获取文件或目录的父目录名称。

例如，获取当前工作目录，并列出该目录下的所有文件和目录，请使用如下代码：

import os

print(os.getcwd())  # 获取当前工作目录
print(os.listdir())  # 列出当前工作目录下的所有文件和目录名称

2.2 实现文件拷贝

使用os模块可以实现文件的拷贝功能。具体实现方法为，先打开原文件，然后读取文件内容，并将内容写入到目标文件中，最后关闭文件。

例如，将一个名为test.txt的文件拷贝到另外一个名为test_copy.txt的文件中，请使用如下代码：

import os

# 打开源文件和目标文件
src_file = open('test.txt', 'r')
dst_file = open('test_copy.txt', 'w')

# 读取源文件内容，并写入到目标文件中
for line in src_file:
    dst_file.write(line)

# 关闭文件
src_file.close()
dst_file.close()

三、os.path模块

os.path模块也是Python标准库中的一部分，提供了一些处理文件路径的函数。

3.1 常用函数

os.path模块中常用的函数有：

os.path.dirname(path)：获取文件或目录的父目录名称。
os.path.basename(path)：获取文件或目录的名称。
os.path.abspath(path)：将相对路径转换为绝对路径。
os.path.exists(path)：判断指定路径是否存在。
os.path.isfile(path)：判断指定路径是否为文件。
os.path.isdir(path)：判断指定路径是否为目录。
os.path.splitext(path)：分离文件扩展名和文件名，返回一个元组。

例如，获取文件的扩展名，并判断该文件是否存在，请使用如下代码：

import os.path

# 获取文件扩展名
ext = os.path.splitext('test.txt')[1]
print(ext)

# 判断文件是否存在
print(os.path.exists('test.txt'))

3.2 实现文件重命名

使用os.path模块可以实现文件的重命名功能。具体实现方法为，先使用os.path.splitext()函数获取文件名和后缀名，然后使用os.rename()函数重命名文件。

例如，将一个名为test.txt的文件重命名为test_new.txt，请使用如下代码：

import os.path

file_path = 'test.txt'
new_file_path = os.path.splitext(file_path)[0] + '_new' + os.path.splitext(file_path)[1]

os.rename(file_path, new_file_path)

四、shutil模块

shutil模块也是Python的标准库之一，提供了一些高级的文件操作函数。

4.1 常用函数

shutil模块中常用的函数有：

shutil.copy(src, dst)：复制文件。
shutil.copytree(src, dst, symlinks=False, ignore=None)：复制整个目录树。
shutil.move(src, dst)：移动文件或目录。