Python 开发（13）：文件与目录操作的实用技巧

Python 开发（13）：文件与目录操作的实用技巧

文件和目录操作是每个开发者在日常工作中不可或缺的部分。Python 提供了丰富的文件和目录操作功能，如读取、写入文件、遍历目录、文件权限管理等。这些功能不仅适用于小型脚本项目，在数据处理、自动化任务和服务器开发中也十分常用。本篇将介绍 Python 文件与目录操作的实用技巧，并给出代码示例，帮助你轻松掌握这些操作。

目录

1. 基本文件操作：读取与写入
2. 目录操作：创建、遍历与删除
3. 文件与目录权限管理
4. 文件路径处理与 os.path 模块
5. 利用 shutil 进行高级文件操作
6. 临时文件与目录的操作
7. 示例项目：自动化文件备份工具

1. 基本文件操作：读取与写入

Python 提供了简单的方法读取和写入文件。常用模式包括：

• r：只读
• w：写入（会清空原有内容）
• a：追加
• rb/wb：以二进制模式读写

# 写入文件
with open('example.txt', 'w') as file:
    file.write("Hello, Python!")

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

2. 目录操作：创建、遍历与删除

使用 os 模块，我们可以进行基本的目录操作。

• 创建目录：

  import os
  os.mkdir('new_directory')  # 创建单层目录
  os.makedirs('parent_dir/sub_dir', exist_ok=True)  # 创建多层目录
  

• 遍历目录：

  for root, dirs, files in os.walk('parent_dir'):
      print(f"Root: {root}")
      print(f"Directories: {dirs}")
      print(f"Files: {files}")
  

• 删除目录：

  os.rmdir('new_directory')  # 删除空目录
  import shutil
  shutil.rmtree('parent_dir')  # 删除包含文件的目录
  

3. 文件与目录权限管理

文件的权限管理在操作系统级别非常重要。在 Python 中，我们可以使用 os.chmod 改变文件权限。

• 更改权限：

  import os
  os.chmod('example.txt', 0o644)  # 更改文件为可读写权限
  

• 查看权限：

  file_stat = os.stat('example.txt')
  print(oct(file_stat.st_mode))  # 查看文件权限信息
  

4. 文件路径处理与 os.path 模块

os.path 模块提供了路径处理的实用方法：

• 合并路径：

  import os
  full_path = os.path.join('folder', 'subfolder', 'file.txt')
  print(full_path)
  

• 检查文件或目录是否存在：

  os.path.exists('example.txt')
  

• 获取文件信息：

  print(os.path.basename(full_path))  # 获取文件名
  print(os.path.dirname(full_path))   # 获取目录名
  

5. 利用 shutil 进行高级文件操作

shutil 模块支持更高级的文件操作，如复制、移动等：

• 复制文件：

  import shutil
  shutil.copy('example.txt', 'backup.txt')
  

• 移动文件：

  shutil.move('example.txt', 'new_directory/example.txt')
  

6. 临时文件与目录的操作

tempfile 模块用于创建临时文件和目录，非常适合临时数据处理需求。

import tempfile

# 创建临时文件
with tempfile.NamedTemporaryFile(delete=True) as temp_file:
    temp_file.write(b"Temporary content")
    temp_file.seek(0)
    print(temp_file.read())

# 创建临时目录
with tempfile.TemporaryDirectory() as temp_dir:
    print(f"Temporary directory created at: {temp_dir}")

7. 示例项目：自动化文件备份工具

我们可以结合前面的技巧创建一个简单的文件备份工具，它会将指定目录的文件备份到另一个目录。

import os
import shutil
from datetime import datetime

def backup_files(source_dir, backup_dir):
    if not os.path.exists(backup_dir):
        os.makedirs(backup_dir)
    timestamp = datetime.now().strftime("%Y%m%d%H%M%S")
    for file_name in os.listdir(source_dir):
        full_file_name = os.path.join(source_dir, file_name)
        if os.path.isfile(full_file_name):
            shutil.copy(full_file_name, os.path.join(backup_dir, f"{file_name}_{timestamp}"))
    print(f"Backup completed to {backup_dir} at {timestamp}")

# 使用备份函数
backup_files('source_folder', 'backup_folder')

总结

在日常开发中，文件与目录操作是非常基础且重要的技能。无论是文件读取写入、目录管理还是高级文件处理技巧，Python 都提供了丰富的工具来简化这些操作。掌握这些操作，不仅能提升工作效率，还能让项目结构更为清晰。通过示例项目的实践，大家可以在实际应用中实现自动化的文件管理。