Python常用文件操作库详解与示例

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文件操作是编程中常见的任务之一，而Python提供了丰富的文件操作库，使得文件的读取、写入、复制、移动等操作变得非常便捷。本文将深入介绍一些Python中常用的文件操作库，以及它们的使用方法和示例代码。

os 模块

Python的os模块是一个提供与操作系统交互的功能库，其中包含了很多文件和目录操作的方法。以下是一些常见的os模块的文件操作方法：

1 文件与目录的创建与删除

import os# 创建目录
os.mkdir('example_directory')# 删除目录
os.rmdir('example_directory')# 创建文件
with open('example_file.txt', 'w') as file:file.write('Hello, World!')# 删除文件
os.remove('example_file.txt')

2 文件与目录的遍历

import os# 获取当前目录下的所有文件与目录
files_and_dirs = os.listdir('.')# 遍历当前目录下的所有文件
for file in files_and_dirs:if os.path.isfile(file):print(f'File: {file}')# 遍历当前目录下的所有目录
for directory in files_and_dirs:if os.path.isdir(directory):print(f'Directory: {directory}')

shutil 模块

shutil模块是Python的一个文件操作工具集，它提供了许多高级的文件操作方法，包括复制、移动、压缩等。

1 文件与目录的复制

import shutil# 复制文件
shutil.copy('source_file.txt', 'destination_folder/')# 复制目录及其内容
shutil.copytree('source_folder/', 'destination_folder/')

2 文件与目录的移动与重命名

import shutil# 移动文件
shutil.move('source_file.txt', 'destination_folder/')# 重命名文件
shutil.move('old_name.txt', 'new_name.txt')

3 文件的压缩与解压缩

import shutil# 压缩文件
shutil.make_archive('archive_name', 'zip', 'folder_to_compress/')# 解压缩文件
shutil.unpack_archive('archive_name.zip', 'extracted_folder/')

pathlib 模块

pathlib模块提供了一种更面向对象的文件路径操作方式，使得文件路径的处理更加直观和简洁。

1 文件路径的拼接与分解

from pathlib import Path# 拼接路径
full_path = Path('folder') / 'subfolder' / 'file.txt'# 分解路径
folder = full_path.parent
file_name = full_path.name

2 文件与目录的创建与删除

from pathlib import Path# 创建目录
Path('example_directory').mkdir()# 删除目录
Path('example_directory').rmdir()# 创建文件
Path('example_file.txt').write_text('Hello, World!')# 删除文件
Path('example_file.txt').unlink()

3 文件与目录的遍历

from pathlib import Path# 获取当前目录下的所有文件与目录
files_and_dirs = [item for item in Path('.').iterdir()]# 遍历当前目录下的所有文件
for file in files_and_dirs:if file.is_file():print(f'File: {file}')# 遍历当前目录下的所有目录
for directory in files_and_dirs:if directory.is_dir():print(f'Directory: {directory}')

glob 模块

glob模块提供了一种简单的文件模式匹配，用于查找符合特定模式的文件路径。

文件路径的模式匹配

import glob# 查找所有以 .txt 结尾的文件
txt_files = glob.glob('*.txt')# 输出匹配的文件列表
print(txt_files)

io 模块

io模块是Python标准库中提供的用于处理I/O操作的模块，它对文件的读取和写入提供了更高层次的抽象。

1 读取文件内容

from io import open# 读取文件内容
with open('example.txt', 'r') as file:content = file.read()print(content)

2 写入文件内容

from io import open# 写入文件内容
with open('example.txt', 'w') as file:file.write('New content')

总结

在Python文件操作的丰富生态中，os、shutil、pathlib、glob和io等库各具特色，提供了广泛而强大的功能，涵盖了文件的创建、复制、移动、删除、查找以及对文件内容的读取和写入等操作。通过深入学习这些库，能够更灵活地处理文件系统的各种任务。

os模块为基本的文件和目录操作提供了简单而强大的方法，适用于各种常见的文件管理需求。shutil则在此基础上提供了更高级的功能，包括文件的复制、移动和压缩等。pathlib以面向对象的方式提供了更直观和简洁的路径操作，使得代码更易读写。glob模块通过简单的文件模式匹配，方便地实现了对文件的批量操作，而io模块则提供了更高层次的文件读写抽象，使得I/O操作更为方便。

综合而言，合理使用这些文件操作库能够提高代码的可维护性和可读性，同时简化文件操作的复杂性。通过实际示例代码的学习，将更好地理解和掌握Python文件操作的技巧，为实际项目中的文件处理任务提供了有效的解决方案。