在日常编程或数据处理中，文件操作是不可或缺的一部分。Python通过其标准库中的os和shutil模块提供了强大的文件处理功能。那么，今天钢铁老豆就继续给大家好好介绍一下。

说明：一般来说，我们都习惯把异常捕获的逻辑统一写到函数或线程的最外层，这样编写代码会更加干净清爽。但这里，钢铁老豆为了更详细地展示文件操作可能出现的异常情况，所以代码里都添加了 try ... except ... 逻辑。

0.打开和读写文件

使用open()函数打开文件时，你可以指定不同的模式：

• 'r'：读取（默认）
• 'w'：写入（会先清空之前的内容）
• 'a'：追加（不会清空内容，会在文件末尾写入新数据）
• 'b'：二进制模式
• '+'：更新（读取并写入）

# 使用with语句确保文件正确关闭
try:
    with open('example.txt', 'r') as file:
        content = file.read()
        print(content)
except FileNotFoundError:
    print("文件不存在，请检查文件路径")
except IOError:
    print("文件读取发生错误")

try:
    with open('example.txt', 'w') as file:
        file.write('Hello, Python!')
except IOError:
    print("文件写入出错，请检查磁盘空间或文件写保护状态")

lines = ['Hello,', 'World!', 'Welcome to Python.']
try:
    with open('example.txt', 'a') as file:
        for line in lines:
            file.write(line + '\n')
except IOError:
    print("文件写入出错，请检查磁盘空间或文件写保护状态")

1.管理文件和目录

os模块提供了丰富的函数来管理文件系统，如创建和删除目录，更改工作目录等。下面的示例说明了这些操作的基本用法及其潜在风险。

import os

# 更改工作目录
try:
    os.chdir('/path/to/directory')
except FileNotFoundError:
    print("指定的目录不存在")
except PermissionError:
    print("没有权限更改当前目录")

# 创建单个目录
try:
    os.mkdir('new_directory')
except FileExistsError:
    print("目录已存在")
except PermissionError:
    print("没有创建目录的权限")

# 创建多级目录
try:
    os.makedirs('new_dir/sub_dir/sub_sub_dir', exist_ok=True)  # exist_ok=True 防止目录已存在时抛出异常
except Exception as e:
    print(f"创建多级目录失败: {e}")

# 删除文件
try:
    os.remove('old_file.txt')
except FileNotFoundError:
    print("文件不存在")
except PermissionError:
    print("没有删除文件的权限")
    
# 删除空目录
try:
    os.rmdir('old_directory')
except FileNotFoundError:
    print("目录不存在")
except OSError:
    print("目录非空，无法删除")

# 删除目录树，允许非空目录、文件
try:
    shutil.rmtree('directory_to_delete')
except Exception as e:
    print(f"删除目录失败: {e}")

2.复制和移动文件

shutil模块扩展了文件操作的能力，特别是在文件复制和移动方面。以下示例展示了如何使用shutil进行这些操作，并指出可能遇到的问题。

import shutil

# 复制文件
try:
    shutil.copy('source.txt', 'dest.txt')
except IOError:
    print("复制失败，可能是磁盘空间不足或源文件不存在")

# 移动文件
try:
    shutil.move('source.txt', 'destination_folder/')
except IOError:
    print("移动失败，检查源文件是否存在及目标路径是否可写")

3.获取和更改当前工作目录

使用os.getcwd()可以获取当前的工作目录，这对于确定程序的执行上下文非常有用。然后还可以使用os.chdir()更改当前工作目录。

import os

# 获取当前工作目录
current_dir = os.getcwd()
print("当前工作目录:", current_dir)

# 更改工作目录
try:
    os.chdir('/path/to/your/directory')
    print("更改后的工作目录:", os.getcwd())
except Exception as e:
    print(f"改变目录失败: {e}")

4.查询目录内容

在处理文件和目录时，我们经常需要查询目录中的内容或检查某个文件是否存在。Python的os模块提供了多种实用的函数来执行这些任务。

import os

# 列出指定目录下的所有文件和目录
dir_content = os.listdir('some_directory')
print("目录内容:", dir_content)

# 遍历目录树
for dirpath, dirnames, filenames in os.walk('root_directory'):
    print("当前目录:", dirpath)
    print("子目录:", dirnames)
    print("文件:", filenames)

# 检查文件或目录是否存在
path_to_check = 'example.txt'
if os.path.exists(path_to_check):
    print(f"{path_to_check} 存在")
else:
    print(f"{path_to_check} 不存在")

5.路径分解和拼接

在处理文件系统的路径时，正确地分解和拼接路径是非常重要的。使用os.path模块中的函数可以帮助我们安全且有效地完成这些操作，同时确保跨平台的兼容性。

import os

# 设定一个示例路径
example_path = '/path/to/your/file.txt'

# 分解路径：获取目录部分和文件名部分
directory = os.path.dirname(example_path)
filename = os.path.basename(example_path)
print("目录部分:", directory)
print("文件名部分:", filename)

# 分解文件名：获取文件根名和扩展名
basename, extension = os.path.splitext(filename)
print("文件根名:", basename)
print("扩展名:", extension)

# 拼接路径：将目录和文件名组合成一个完整的路径
new_filename = 'new_document.txt'
new_path = os.path.join(directory, new_filename)
print("新文件路径:", new_path)

# 获取绝对路径：将相对路径转换为绝对路径
relative_path = 'some/relative/path'
absolute_path = os.path.abspath(relative_path)
print("绝对路径:", absolute_path)

# 获取规范化的路径：清理路径字符串
messy_path = '///path///to///file///..//anotherfile.txt'
clean_path = os.path.normpath(messy_path)
print("规范化路径:", clean_path)

以上就是常见的文件操作API，希望能给大家提供一些速查帮助。

欢迎点赞+收藏+评论+关注，每天学习一点Python小知识，无论基础、模块、数据分析、深度学习和Ai，总有你感兴趣的。我是钢铁老豆，一个30岁转行IT、自学成为算法工程师、想用Ai点亮孩子小小世界的Pythoner。