利用python实现办公自动化的基础就是管理磁盘文件和文件夹，如文件和文件夹的新建、删除、遍历查找等等，使用到的模块有os、shutil、golb、pathlib等。内容虽然简单，但是有些关键点也很容易出错，在这里做一下记录。

一、os模块

系统os模块提供了访问操作系统底层的接口，通过模块众多的方法可以实现对文件和文件夹的基础管理。os模块的方法如下：（前面有★符号的表示是经常使用的方法）

下面针对os模块的几个重要方法进行基本讲解：

1、os.listdir方法

os.listdir方法没有多余参数和属性，把子目录名称和文件名称统一放到一个列表里（目录和文件名称里均不含路径信息），使用时需要自行判断列表元素是目录还是文件。os.listdir方法比较简单直接，但是用起来比较顺手。演示代码如下：

import os

# 列出当前目录下的所有子目录和文件
result = os.listdir('./')
# 查看listdir方法的返回值类型
print('返回值类型：', type(result))
# 查看返回结果
for item in result:
    if os.path.isdir(item):
        print(item, '目录')
    else:
        print(item, '文件')

输出结果：
返回值类型： <class 'list'>
test 目录
test.py 文件
搜索文件和文件夹.py 文件
递归遍历目录.py 文件

2、os.scandir方法

os.scandir是Python官方推荐的方法，返回值是一个迭代器，里面的元素是os.DirEntry对象，该对象有两个属性：path和name，path属性中包含路径信息，name属性中不包含路径路径信息。演示代码如下：

import os

# 扫描当前目录下的所有子目录和文件
result = os.scandir('./')
# 查看scandir的返回值类型，结果是迭代器
print(type(result))
# 使用循环遍历输出scandir的结果，有两个属性：path和name
# path属性中包含路径，name属性中不包含路径，只有目录或文件名
for item in result:
    print(item.path, '\t', item.name)

输出结果：
<class 'nt.ScandirIterator'>
./test 	 test
./test.py 	 test.py
./搜索文件和文件夹.py 	 搜索文件和文件夹.py
./递归遍历目录.py 	 递归遍历目录.py

3、os.walk方法

os.walk方法自动遍历指定目录，包括遍历每层的子目录，返回值是一个生成器。它有四个参数：

• top：指定的顶层目录
• topdown：可选，为True时，则自上而下，而为False时，则自下而上
• onerror：可选，是一个函数，OSError实例
• followlinks：可选，通过软链接访问目录

演示代码如下：

import os

# 遍历指定目录
result = os.walk('./')
# 查看返回类型是生成器
print('返回值类型：', type(result))
# 遍历输出
for item in result:
    print('当前目录：', item[0])
    print('包含目录：', end='')
    for i in item[1]:
        print(i, end=',')
    print()
    print('包含文件：', end='')
    for j in item[2]:
        print(j, end=',')
    print()

输出结果：
返回值类型： <class 'generator'>
当前目录： ./
包含目录：test,
包含文件：test.py,搜索文件和文件夹.py,递归遍历目录.py,
当前目录： ./test
包含目录：
包含文件：

4、os.path.abspath和os.path.join方法

os.path.abspath方法是获取当前目录的绝对路径，os.path.join方法用来将几个子目录名连接成一个完整路径。为什么要将这两个方法放在一起说呢？因为我在分析和学习pygame包自带的一个游戏代码时，发现了官方写代码的方式，全都是考虑了跨平台运行问题。

首先，官方程序的第一行就是#!/usr/bin/env python，这行代码在windows操作系统里运行时会当成注释忽略，而在linux系统里是指定解释器位置，避免程序拿到linux系统运行时出错，这就是考虑了跨平台问题。

然后，再说这两个方法。如果我们在写代码时把路径写成了windows系统的绝对路径，如：d:\python练习\飞机大战，那么你的程序拿到linux系统下是一定运行不起来的，没处去找这个路径，linux系统干脆就不分CDE盘。这时就可以使用这两个方法来解决路径跨平台问题，演示代码如下：

import os

main_dir = os.path.split(os.path.abspath(__file__))[0]
file = os.path.join(main_dir, "data", 'play.py')
print(file)

输出结果：
D:\python练习\办公自动化\data\play.py

代码分析：首先获取当前文件所在位置的绝对路径，__file__表示当前文件，通过切割路径得到主路径；然后使用os.path.join方法，将主路径、子目录和文件名连接成最后想要的完整路径。这些代码里面没有出现任何操作系统的路径格式，这样os.path.abspath方法得到就是当前系统系统的路径格式，join方法同样按照当前操作系统规则进行连接，所以确保跨平台不会出现路径出错问题。

5、其它常用方法

演示代码如下：

import os

print(os.path.basename(r'd:\python练习\飞机大战\plane_main.py'))
输出结果：
plane_main.py

print(os.path.dirname(r'd:\python练习\飞机大战\plane_main.py'))
输出结果：
d:\python练习\飞机大战

print(os.path.join(os.getcwd(), 'test'))
输出结果：
D:\python练习\办公自动化\test

path1 = os.path.split(r'd:\python练习\飞机大战\plane_main.py')
print(path1[0], '\t', path1[1])
输出结果：
d:\python练习\飞机大战 	 plane_main.py

path2 = os.path.splitext(r'd:\python练习\飞机大战\plane_main.py')
print(path2[0], '\t', path2[1])
输出结果：
d:\python练习\飞机大战\plane_main 	 .py

6、综合实例

下面用一个综合实例来演示os模块的主要方法的使用，这个程序不使用os提供的现成遍历函数walk，而是自己编写递归函数，来遍历获取指定目录下的所有文件，旨在深刻理解os模块各个方法的使用。
难点：递归函数从底层目录返回上级目录时，路径非常容易出错，造成返回结果不正常。
解决办法：在每层目录获取到包含的子目录列表时，直接把子目录转换成绝对路径形式再追加到目录列表里。这样在遍历完底层目录返回后，重新获得的路径是绝对路径，确保不出问题。

代码如下：

import os


# 递归函数
def get_allfile(path):
		# 定义全局变量
    global all_list
    # 创建用于包含子目录的列表，初始值为空
    all_dirs = []
    all_files = []
    # 切换到指定目录，这是向出口靠近的条件
    os.chdir(path)
    # 遍历指定目录本层的所有子目录和文件
    for file in os.listdir(path):
        if os.path.isfile(file):
            # 如果是文件就直接追加到当前文件列表中
            all_files.append(file)
        else:
            # 关键：如果是目录，则把该子目录的绝对路径追加到子目录列表中，防止递归往回返时路径出错
            all_dirs.append(os.path.abspath(file))

    # 将当前层目录名、包含的所有子目录和文件以元组形式追加到公共变量all_list列表中
    all_list.append((path, all_dirs, all_files))

    # 如果子目录列表不是空的，说明里面还有子目录，则调用本身继续遍历子目录，否则返回。
    if len(all_dirs):
        for file in all_dirs:
        		# 调用本身，参数是子目录名
            get_allfile(file)
    else:
        # 如果不包含子目录，则返回，这是递归函数的出口。
        return
    return all_list


# 定义一个所有文件的空列表，在递归函数里向该列表里追加遍历到的文件名
all_list = []
# 调用递归函数遍历指定目录
result = get_allfile(r'd:\python练习\飞机大战')
# 循环遍历返回值列表，每个列表元素都是一个三元组
for top_dir, subdir, file in result:
    print('当前目录：', top_dir)
    print('包含目录：')
    for i in subdir:
        print(i, '\t')
    print()
    print('包含文件：')
    for j in file:
        print(j, '\t')
    print()

输出结果：（未列出全部输出结果）
当前目录： d:\python练习\飞机大战
包含目录：
d:\python练习\飞机大战\build 	
d:\python练习\飞机大战\dist 	
d:\python练习\飞机大战\images 	
d:\python练习\飞机大战\sound 	
d:\python练习\飞机大战\__pycache__ 	

包含文件：
plane_main.exe 	
plane_main.py 	
plane_main.spec 	
plane_sprites.py 	
score 	
test.py 	
飞机大战.py 	
飞机大战V2.py 	
飞机大战V3.py 	
飞机大战V4.py 	

二、glob模块

glob模块非常简单，用来查找符合特定规则的目录和文件，返回值是一个列表，主要用作补充和辅助os模块。该模块最大的特点就是支持通配符，因此在查找时就显得非常灵活。

1、通配符

• *：匹配0个或多个字符
• **：匹配所有文件、目录、子目录和子目录里的文件
• ?：匹配一个字符
• []：匹配指定范围内的字符，如[0-9]匹配数字，[a-z]匹配小写字母

2、三个方法

• glob.glob方法：返回符合匹配条件的所有文件的路径，参数recursive表示递归调用，与特殊通配符“**”一同使用，返回值是列表。

• glob.iglob方法：跟glob.glob方法一样，返回值是迭代器。
• glob.escape方法：忽略所有特殊字符的通配符含义

glob模块演示代码如下：

import glob

# 输出指定目录下的所有py文件
print(glob.glob(r'd:\python练习\飞机大战\*.py'))
输出结果：['d:\\python练习\\飞机大战\\plane_main.py', 'd:\\python练习\\飞机大战\\plane_sprites.py', 'd:\\python练习\\飞机大战\\test.py']

# 输出所有t开头的py文件
print(glob.glob(r'd:\python练习\飞机大战\t*.py'))
输出结果：['d:\\python练习\\飞机大战\\test.py']

# 输出当前文件夹下文件名由一个字母构成的py文件
print(glob.glob('./?.py'))
输出结果：['.\\t.py']

# 输出所有文件名后面是数字1的py文件
print(glob.glob('./*[1].py'))
输出结果：['.\\t1.p

# 输出当前文件夹下的所有目录和文件，不向下遍历
print(glob.glob('./**'))
输出结果：['.\\t.py', '.\\t1.py', '.\\test', '.\\test.py', '.\\搜索文件和文件夹.py', '.\\递归遍历目录.py']

# 输出当前文件夹下的所有目录和文件，并遍历所有子文件夹
print(glob.glob('./**',recursive=True))
输出结果：['.\\', '.\\t.py', '.\\t1.py', '.\\test', '.\\test\\find_file.py', '.\\test.py', '.\\搜索文件和文件夹.py', '.\\递归遍历目录.py']

三、shutil模块

shutil是shell until的缩写，同样是作为os模块的补充，提供了复制、移动、删除、压缩、解压等操作。但是，shutil 模块对压缩包的处理是调用 ZipFile 和 TarFile这两个模块来进行的，跟zipfile模块的压缩解压缩是不同的。

常用方法：

• shutil.copy：复制文件
• shutil.copytree：复制文件夹
• shutil.move：移动文件或文件夹
• shutil.rmtree：删除文件夹
• zipobj.write：创建一个压缩包
• zipobj.namelist：读取压缩包中的文件信息
• zipobj.extract：解压缩单个文件
• zipobj.extractall：解压缩所有文件

shutil模块使用简单，不再赘述。

四、pathlib模块

pathlib是从python3开始推出的跟os模块功能重叠的内置模块，能够完全替代os.path。Python官网中这样说：“对于字符串的低级路径操作，也可以使用该os.path模块”，这足以证明pathlib有着os.path不能比拟的优点。

在Python 3.4之后，pathlib成为标准库模块，其使用面向对象的编程方式来表示文件系统路径，丰富了路径处理的方法。

1、pathlib模块的优势

• pathlib实现统一管理，解决了传统操作导入模块不统一问题；
• pathlib使得在不同操作系统之间切换非常简单；
• pathlib是面向对象的，路径处理更灵活方便，解决了传统路径和字符串并不等价的问题；
• pathlib简化了很多操作，简单易用。

2、pathlib模块的主要属性和方法

pathlib模块有一个重要的类——Path，基本上对文件和文件夹的所有操作都是使用Paht的方法和属性完成的，因此重点介绍Paht类的属性和方法的使用。

3、代码演示

from pathlib import Path

# 创建pathlib模块Path类对象
path=Path(r'd:\python练习\飞机大战')
print(path.cwd())  # 输出当前目录
print(path.home())  # 输出电脑的用户目录
输出结果：
D:\python练习\办公自动化
C:\Users\Administrator.User-2022BIVGGU

# 使用Path类拼接路径
path1=Path(path.cwd(),'test')
path2=Path.joinpath(path.cwd(),'test')
print(path1)
print(path2)
输出结果：
D:\python练习\办公自动化\test
D:\python练习\办公自动化\test

path=Path.cwd()
print(path.name)  # 输出当前路径对象的目录名
print(path.stem)  # 输出当前路径对象的目录名
print(Path(r'd:\python练习\飞机大战').name)  # 输出指定目录的当前目录名
输出结果：
办公自动化
办公自动化
飞机大战

# 查找当前目录下的所有py文件，不递归遍历子目录
resulte = path.glob('*.py')  # 必须指定参数
for item in resulte:
    # 分别输出完整文件名，文件名和后缀
    print(item.name, item.stem, item.suffix, sep='  |  ')
输出结果：
t.py  |  t  |  .py
t1.py  |  t1  |  .py
test.py  |  test  |  .py
搜索文件和文件夹.py  |  搜索文件和文件夹  |  .py
递归遍历目录.py  |  递归遍历目录  |  .py

# 遍历当前目录下的所有子目录和文件，不递归遍历子目录
resulte = path.iterdir()  # 不能带参数
for item in resulte:
    # 分别输出完整文件名，文件名和后缀
    print(item.name, item.stem, item.suffix, sep='  |  ')
输出结果：
t.py  |  t  |  .py
t1.py  |  t1  |  .py
test  |  test  |  
test.py  |  test  |  .py
搜索文件和文件夹.py  |  搜索文件和文件夹  |  .py
递归遍历目录.py  |  递归遍历目录  |  .py

# 遍历当前目录下的所有子目录和文件
resulte = path.rglob('*')  # 必须指定参数
for item in resulte:
    # 如果是目录，则输出该目录的绝对路径、子目录名和“子目录”三个文字
    if item.is_dir():
        print(item.resolve(), item.name, '子目录', sep='  |  ')
    # 如果是文件，则输出该文件所在目录的绝对路径、文件名和“文件”两个文字
    elif item.is_file():
        print(item.resolve(), item.name, '文件', sep='  |  ')
输出结果：
D:\python练习\办公自动化\t.py  |  t.py  |  文件
D:\python练习\办公自动化\t1.py  |  t1.py  |  文件
D:\python练习\办公自动化\test  |  test  |  子目录
D:\python练习\办公自动化\test.py  |  test.py  |  文件
D:\python练习\办公自动化\搜索文件和文件夹.py  |  搜索文件和文件夹.py  |  文件
D:\python练习\办公自动化\递归遍历目录.py  |  递归遍历目录.py  |  文件
D:\python练习\办公自动化\test\find_file.py  |  find_file.py  |  文件

综合实例代码：在输入的路径里查找包含输入的关键字的所有目录和文件

from pathlib import Path

# 循环检测输入的路径是否为正确格式并且路径存在
while True:
    top_path = input('请输入搜索起始路径：')
    # 创建pathlib模块的Path类对象，参数中将搜索路径去掉首尾空格
    top_path = Path(top_path.strip())
    # 如果输入路径格式正确并且该路径存在，则中断循环并向下指向
    if top_path.exists() and top_path.is_dir():
        break
    else:
        print('输入的路径有误，请重新输入！')

search = input('请输入搜索关键字：')
result = list(top_path.rglob(f'*{search}*'))
if result:
    result_dir = []
    result_file = []
    for i in result:
        if i.is_dir():
            result_dir.append(i)
        if i.is_file():
            result_file.append(i)
    if result_dir:
        print(f'找到了跟“{search}”相符合的文件夹：')
        for i in result_dir:
            print(i)
    print('-'*30)
    if result_file:
        print(f'找到了跟“{search}”相符合的文件：')
        for i in result_file:
            print(i)
else:
    print(f'抱歉！在路径“{top_path}”里，没有搜索到跟“{search}"符合的文件和文件夹！')

输出结果：
请输入搜索起始路径：d:\python练习\办公自动化
请输入搜索关键字：t
找到了跟“t”相符合的文件夹：
d:\python练习\办公自动化\test
------------------------------
找到了跟“t”相符合的文件：
d:\python练习\办公自动化\t.py
d:\python练习\办公自动化\t1.py
d:\python练习\办公自动化\test.py

五、tempfile模块

tempfile模块的功能是创建临时文件和临时文件夹，程序运行结束后，创建的临时文件和文件夹会自动删除，方便临时转储文件和记录信息。

1、tempfile模块的应用场景

在大型数据处理项目中，有的处理结果是不需要向用户最终展示的，但是它们的应用又是贯穿项目始终的，在这种情况下，我们就需要使用tempfile模块来解决这种问题。

2、tempfile模块的类

tempfile模块供了四个高级类（自动清除关闭的文件）和两个需要手动清理的方法：

• TemporaryFile类：用于读写临时文件，并且保证临时文件的隐藏性，默认的文件打开模式是w+b。
• NamedTemporaryFile类：与Temporaryfile类操作类似，但是增加了对文件关闭后是否删除的判断，即delete参数，默认是True。
• TemporaryDirectory类：安全地创建一个临时目录，返回的对象可用于上下文管理器使用。
• SpooledTemporaryFile类：在Temporaryfile类基础上增加一个写入闸值Max_size，当数据没有达到max_size时，会暂存在内存中；当数据超过max_size设置的值后，数据会自动写入到临时文件里保存，默认Max_size为0。

3、tempfile模块的方法

• gettempdir()：以文本格式返回系统临时文件夹名
• gettempdirb()：以二进制格式返回系统临时文件夹名
• gettempprefix()：以文本格式返回临时文件名
• gettempprefixb()：以二进制格式返回临时文件名
• mkstemp() 和 mkdtemp() ：底层临时文件和文件夹创建，需要手动清理的方法

4、演示代码

import tempfile


# 输出系统的临时文件夹路径
print('系统的临时文件夹路径是：', tempfile.gettempdir())
# 在当前文件夹里创建临时文件夹
tempdir = tempfile.TemporaryDirectory(dir='./')
print('新建的临时文件夹路径是：', tempdir.name)
# 清除临时文件夹
tempdir.cleanup()

# 使用上下文方式管理临时文件夹，不用调用cleanup方法手动清除
with tempfile.TemporaryDirectory(dir='./') as temp_dir:
    # 使用上下文with模式在新建的临时文件夹中新建临时文件
    with tempfile.TemporaryFile() as temp_file:
        # 写入到临时文件中的信息必须是字节格式
        temp_file.write(b'hello world!')
        # 将指针移动到开始处读取临时文件内容并解码输出
        temp_file.seek(0)
        msg = temp_file.read()
        print(msg.decode())
输出结果：
系统的临时文件夹路径是： C:\Users\ADMINI~1.USE\AppData\Local\Temp
新建的临时文件夹路径是： ./tmph5rj1at5
hello world!

六、zipfile模块

zipfile是压缩和解压缩模块，虽然叫zipfile，但是除了zip之外，rar，war，jar这些压缩（或者打包）文件格式也都可以处理。

1、常用方法

• ZipFile.getinfo：获取zip文档内指定文件的信息
• ZipFile.infolist：获取zip文档内所有文件的信息
• ZipFile.namelist：获取zip文档内所有文件的名称列表。
• ZipFile.extractall：将zip文档内的指定文件解压到当前目录，参数：member 要解压的文件名称，path解析文件保存的文件夹，pwd 解压密码
• ZipFile.printdir：将zip文档内的信息打印到控制台上
• ZipFile.setpassword：设置zip文档的密码
• ZipFile.read：获取zip文档内指定文件的二进制数据
• ZipFile.write：将指定文件添加到zip文档中
• ZipFile.writestr：支持将二进制数据直接写入到压缩文档

2、演示代码

import zipfile
from pathlib import Path

# 创建路径对象
path=Path('./')
# 获取当前文件夹下的所有py文件
files=path.glob('*.py')
# 创建并打开zippy.zip压缩文件
with zipfile.ZipFile('zippy.zip','w') as zipobj:
    # 循环将所有py文件添加到压缩文件中
    for file in files:
        zipobj.write(file)
        print(f'文件{file}被添加到zippy.zip压缩文件中...')
    # 给压缩文件设置密码
    zipobj.setpassword(b"123")
    print('压缩完毕！')
输出结果：
文件t.py被添加到zippy.zip压缩文件中...
文件t1.py被添加到zippy.zip压缩文件中...
文件test.py被添加到zippy.zip压缩文件中...
文件搜索文件和文件夹.py被添加到zippy.zip压缩文件中...
文件递归遍历目录.py被添加到zippy.zip压缩文件中...
压缩完毕！

注：经过测试，添加的密码不起作用，需要深入研究。