Python十大常用文件操作

以处理路径中所有丢失的目录。

# 使用 pathlibfrom pathlib import Path
Path("test_folder").mkdir(parents=True, exist_ok=True)

需要注意一个问题，如果尝试多次运行上述某些代码，可能会遇到问题“无法创建已经存在的新目录”。我们可以将exist_ok参设置为True来处理此问题（默认值False值将阻止我们创建目录）。

>>> # 使用 pathlib... from pathlib import Path... Path("test_folder").mkdir(parents=True, exist_ok=False)... Traceback (most recent call last):
  File "<input>", line 3, in <module>
  File "/Users/ycui1/.conda/envs/Medium/lib/python3.8/pathlib.py", line 1284, in mkdir
    self._accessor.mkdir(self, mode)
FileExistsError: [Errno 17] File exists: 'test_folder'

3. 删除目录和文件

完成对某些文件或文件夹的操作后，我们可能希望删除它。为此，我们可以使用os模块中的remove()函数来删除文件。如果要删除文件夹，我们应该改用rmdir()。

>>> # 删除一个文件... print(f"* 删除文件前 {os.path.isfile('tmp.txt')}")... os.remove('tmp.txt')... print(f"* 删除文件后 {os.path.exists('tmp.txt')}")... * 删除文件前 True* 删除文件后 False>>> # 删除一个文件夹... print(f"* 删除文件夹前 {os.path.isdir('tmp_folder')}")... os.rmdir('tmp_folder')... print(f"* 删除文件夹后 {os.path.exists('tmp_folder')}")... * 删除文件夹前 True* 删除文件夹后 False

如果使用pathlib模块,可以使用unlink()方法，而删除目录可以使用rmdir()方法。请注意，这两种方法都是Path对象的实例方法。

4. 获取文件列表

当我们分析某个工作或机器学习项目进行数据处理时，需要获取特定目录中的文件列表。

通常，文件名具有匹配的模式。假设我们要查找目录中的所有.txt文件，可使用Path对象的方法glob()来实现。glob()方法创建了一个生成器，允许我们进行迭代。

>>> txt_files = list(Path('.').glob("*.txt"))... print("Txt files:", txt_files)... Txt files: [PosixPath('hello_world.txt'), PosixPath('hello.txt')]

另外，直接使用glob模块也很方便，如下所示，通过创建可以使用的文件名列表，它具有相似的功能。在大多数情况下，例如文件读取和写入，两者都可以使用。

>>> from glob import glob... files = list(glob('h*'))... print("以h开头的文件:", files)... Files starting with h: ['hello_world.txt', 'hello.txt']

5. 移动和复制文件

移动文件

常规文件管理任务之一是移动和复制文件。在Python中，这些工作可以非常轻松地完成。要移动文件，只需将其旧目录替换为目标目录即可重命名该文件。假设我们需要将所有.txt文件移动到另一个文件夹，下面用Path来实现。

>>> target_folder = Path("目标文件")... target_folder.mkdir(parents=True,exist_ok=True)... source_folder = Path('.')... ... txt_files = source_folder.glob('*.txt')... for txt_file in txt_files:...     filename = txt_file.name...     target_path = target_folder.joinpath(filename)...     print(f"** 移动文件 {filename}")...     print("目标文件存在:", target_path.exists())...     txt_file.rename(target_path)...     print("目标文件存在:", target_path.exists(), '\n')... ** 移动文件 hello_world.txt
目标文件存在: False目标文件存在: True ** 移动文件 hello.txt
目标文件存在: False目标文件存在: True

复制文件

我们可以利用_shutil_模块中可用的功能，_shutil_模块是标准库中另一个用于文件操作的有用模块。我们可以copy()通过将源文件和目标文件指定为字符串来在模块中使用该函数。一个简单的例子如下所示。当然，您可以将copy()函数与glob()函数结合使用，以处理具有相同模式的一堆文件。

>>> import shutil... ... source_file = "target_folder/hello.txt"... target_file = "hello2.txt"... target_file_path = Path(target_file)... print("* 复制前，文件存在:", target_file_path.exists())... shutil.copy(source_file, target_file)... print("* 复制后，文件存在:", target_file_path.exists())... * 复制前，文件存在: False* 复制后，文件存在: True

6. 检查目录/文件

上面的示例中一直在使用exists()方法来检查是否存在特定路径。如果存在，返回True；如果不存在，则返回False。此功能在os和pathlib模块中均可用，各自的用法如下。

# os 模块中 exists() 用法os.path.exists('path_to_check')# pathlib 模块中 exists() 用法Path('directory_path').exists()

使用pathlib，我们还可以检查路径是目录还是文件。

# 检查路径是否是目录os.path.isdir('需要检查的路径')
Path('需要检查的路径').is_dir()# 检查路径是否是文件os.path.isfile('需要检查的路径')
Path('需要检查的路径').is_file()

7. 获取文件信息

文件名称

处理文件时，许多情况下都需要提取文件名。使用Path非常简单，可以在Path对象上查看name属性path.name。如果不想带后缀，可以查看stem属性path.stem。

for py_file in Path().glob('c*.py'):...     print('Name with extension:', py_file.name)...     print('Name only:', py_file.stem)... 带文件后缀: closures.py
只有文件名: closures
带文件后缀: counter.py
只有文件名: counter
带文件后缀: context_management.py
只有文件名: context_management

文件后缀

如果想单独提取文件的后缀，可查看Path对象的suffix属性。

>>> file_path = Path('closures.py')... print("文件后缀:", file_path.suffix)... File Extension: .py

文件更多信息

如果要获取有关文件的更多信息，例如文件大小和修改时间，则可以使用该stat()方法，该方法和os.stat()一样。

>>> # 路径 path 对象... current_file_path = Path('iterable_usages.py')... file_stat = current_file_path.stat()... >>> # 获取文件大小:... print("文件大小（Bytes）:", file_stat.st_size)
文件大小（Bytes）: 3531>>> # 获取最近访问时间... print("最近访问时间:", file_stat.st_atime)
最近访问时间: 1595435202.310935>>> # 获取最近修改时间... print("最近修改时间:", file_stat.st_mtime)
最近修改时间: 1594127561.3204417

8. 读取文件

最重要的文件操作之一就是从文件中读取数据。读取文件，最常规的方法是使用内置open()函数创建文件对象。默认情况下，该函数将以读取模式打开文件，并将文件中的数据视为文本。

>>> # 读取所有的文本... with open("hello2.txt", 'r') as file:...     print(file.read())... Hello World!
Hello Python!>>> # 逐行的读取... with open("hello2.txt", 'r') as file:...     for i, line in enumerate(file, 1):...         print(f"* 读取行 #{i}: {line}") 
... * 读取行 #1: Hello World!* 读取行 #2: Hello Python!

如果文件中没有太多数据，则可以使用该read()方法一次读取所有内容。但如果文件很大，则应考虑使用生成器，生成器可以逐行处理数据。

默认将文件内容视为文本。如果要使用二进制文件，则应明确指定用r还是rb。

另一个棘手的问题是文件的编码。在正常情况下，open()处理编码使用utf-8编码，如果要使用其他编码处理文件，应设置encoding参数。

9. 写入文件

仍然使用open()函数,将模式改为w或a打开文件来创建文件对象。w模式下会覆盖旧数据写入新数据，a模式下可在原有数据基础上增加新数据。

>>> # 向文件中写入新数据... with open("hello3.txt", 'w') as file:...     text_to_write = "Hello Files From Writing"...     file.write(text_to_write)... >>> # 增加一些数据... with open("hello3.txt", 'a') as file:...     text_to_write = "\nHello Files From Appending"...     file.write(text_to_write)... >>> # 检查文件数据是否正确... with open("hello3.txt") as file:...     print(file.read())... Hello Files From Writing
Hello Files From Appending

上面每次打开文件时都使用with语句。

with语句为我们创建了一个处理文件的上下文，当我们完成文件操作后，它可以关闭文件对象。这点很重要，如果我们不及时关闭打开的文件对象，它很有可能会被损坏。

10. 压缩和解压缩文件

压缩文件

zipfile模块提供了文件压缩的功能。使用ZipFile()函数创建一个zip文件对象，类似于我们对open()函数所做的操作，两者都涉及创建由上下文管理器管理的文件对象。

>>> from zipfile import ZipFile... ... # 创建压缩文件... with ZipFile('text_files.zip', 'w') as file:...     for txt_file in Path().glob('*.txt'):...         print(f"*添加文件: {txt_file.name} 到压缩文件")...         file.write(txt_file)... *添加文件: hello3.txt 到压缩文件
*添加文件: hello2.txt 到压缩文件

解压缩文件

>>> # 解压缩文件... with ZipFile('text_files.zip') as zip_file:...     zip_file.printdir()...     zip_file.extractall()... File Name                                             Modified             Size
hello3.txt                                     2020-07-30 20:29:50           51hello2.txt                                     2020-07-30 18:29:52           26

结论

以上就是整理的Python常用文件操作，全部使用内置函数实现。当然，也可以借助比如pandas等库来完成一些操作。