日常工作中总是做批量处理文件之类的操作，这里使用对于Python操作文件和文件夹做了一个详细的汇总。
一、文件操作
1、文件创建
（1）open函数
Python内置了一个名为open的函数，它可以用于创建、打开和修改文件。
file = open("new_file.txt", "w")
file.close()
使用"new_file.txt"作为文件名，并使用"w"作为访问模式。其中，"w"代表写入模式，它会创建一个新文件，并允许写入内容。
（2）with关键字
在使用open函数创建文件时，我们需要手动关闭文件，以确保资源得到释放。为了简化这个过程，Python提供了一个更好的方式，即使用with关键字。示例如下：
with open("new_file.txt", "w") as file:
# 在这里进行文件操作
pass
2、文件删除
os模块适用于删除单个文件或空目录；
shutil模块适用于删除单个文件或非空目录；
使用外部命令删除文件(os.system(),subprocess.call())则需要慎重考虑命令的风险和安全性。
（1）os.remove()
os模块中的remove()方法可以直接将指定的文件删除。代码示例如下：
import os
try:
os.remove('test.txt')
print('文件删除成功')
except Exception as e:
print('文件删除失败', e)
需要提醒的是，如果文件不存在，将会抛出文件不存在的异常。注意只能删文件，如果给了一个文件夹路径则会报错。
（2）shutil模块删除文件
shutil模块是Python标准库中的一个文件操作工具模块，其提供了更为丰富的文件操作功能，其中删除文件的函数是os.unlink()。
import shutil
try:
shutil.unlink('file.txt')
print("文件删除成功！")
except Exception as e:
print("文件删除失败：", e)
shutil模块的os.unlink()函数与os模块的os.remove()函数本质上是相同的，都可以用于删除文件。
此外，shutil模块还提供了rmtree()函数用于删除指定路径下的所有文件及其子目录。
import shutil
try:
shutil.rmtree('./test_dir')
print("目录删除成功！")
except Exception as e:
print("目录删除失败：", e)
上述代码将删除指定路径下的test_dir目录及其所有子目录和文件。
（3）使用os.unlink()方法删除文件
import os
try:
os.unlink('test.txt')
print('文件删除成功')
except Exception as e:
print('文件删除失败', e)
os.unlink()方法跟os.remove()方法一样，只能删除文件，不能删除目录。
（4）使用os.system()方法删除文件
os模块还提供了与操作系统交互的方法system()。我们可以使用这个方法来执行运行时脚本命令，并删除文件。示例如下：
import os
try:
os.system('rm test.txt')
print('文件删除成功')
except Exception as e:
print('文件删除失败', e)
需要注意的是，os.system()方法依赖于操作系统，所以可移植性相对较差。除非使用的是类Unix系统，否则请谨慎使用。
（5）使用subprocess.call()删除文件
import subprocess
cmd = "rm -rf ./test_dir"
try:
subprocess.call(cmd, shell=True)
print("命令执行成功！")
except Exception as e:
print("命令执行失败：", e)
上述代码中，通过subprocess.call()函数执行了shell命令rm删除了指定目录下的test_dir目录及其所有文件。
需要注意的是，使用外部命令删除文件时，需要确保命令的正确性和安全性。
3、文件读取
（1）open()方法读取
file = open('file.txt', 'r')
# 在此处进行文件读取操作
file.close()
（2）with语句读取
with open('file.txt', 'r') as file:
content = file.read()
print(content)
（3）异常处理
try:
with open('file.txt', 'r') as file:
content = file.read()
print(content)
except FileNotFoundError:
print('文件不存在')
也可以在读取文件前判断文件是否存在：
import os
file_path = "new_file.txt"
if not os.path.exists(file_path):
open(file_path, "w").close()
print(f"文件 {file_path} 创建成功")
else:
print(f"文件 {file_path} 已存在")
Python提供了多种读取文件的方法，包括read()、readlines()和readline()三种方法。
（4）read()方法
read()方法用于读取整个文件的内容，并将其存储为一个字符串。例如，要读取名为'file.txt'的文件的所有内容，可以使用以下代码：
file = open('file.txt', 'r')
content = file.read()
print(content)
（5）readlines()方法
readlines()方法用于读取整个文件的内容，并将其存储为一个列表，列表中的每个元素表示文件中的一行。例如，要读取名为'file.txt'的文件的所有内容，可以使用以下代码：
file = open('file.txt', 'r')
lines = file.readlines()
for line in lines:
print(line)
（6） readline()方法
readline()方法用于读取文件的一行内容，并将其存储为一个字符串。每次调用readline()方法会读取文件中的下一行内容。例如，要读取名为'file.txt'的文件的第一行内容，可以使用以下代码：
file = open('file.txt', 'r')
line = file.readline()
print(line)
4、文件写入
（1） 写入文件时的不同模式
- 覆盖模式（“w”）：打开文件并将内容写入文件，如果文件存在，则覆盖原有内容。如果文件不存在则创建一个新的文件。
- 追加模式（“a”）：打开文件并将内容写入文件，如果文件存在，则在文件末尾添加内容。如果文件不存在则创建一个新的文件。
- 读写模式（“r+”）：打开文件供读取和写入，如果文件存在，则覆盖原有内容。如果文件不存在，将抛出
FileNotFoundError异常。
（2）写入字符串数据
# 写入字符串数据
with open("file.txt", "w") as file:
file.write("Hello, World!\n")
file.write("This is a new line.")
（3）写入字节数据
- 使用
write()方法将字节数据写入文件。 - 可以使用
encode()方法将字符串转换为字节数据进行写入。
# 写入字节数据
with open("file.txt", "wb") as file:
content = "Hello, World!\n"
file.write(content.encode("utf-8"))
（4）writelines()
写入list内容，不会在元素之间自动添加换行符。
5、文件移动
shutil.move(要移动的文件/文件夹,要移动的位置)
import shutil
shutil.move('file1.txt','new_folder/file2.txt')
两种方式使用：
- 第二个参数是文件夹位置，则移动到文件夹下面
- 第二个参数是文件路径，移动到这个路径并且重命名
注意：如果是文件夹后面一定要加'/'。
6、文件拷贝
（1）shutil.copy
shutil.copy(要复制的文件，要复制到的位置)
import shutil
shutil.copy('file1.txt','./new_folder')
shutil.copy('file1.txt','./new_folder/new_file.txt')
两种实现方案： - 第二个参数写某个文件夹位置，则复制到该文件夹下 - 第二个参数写文件路径，复制到这个路径并且重命名。
（2）shutil.copyfile
copyfile(source_file, destination_file)
只有当目标是可写的，这个方法才会将源内容复制到目标位置。如果你没有写入权限，则会导致 IOError 异常。
（3）shutil.copy2
copy2() 方法的功能类似于 copy()。但是它可以在复制数据时获取元数据中添加的访问和修改时间。复制相同的文件会导致 SameFileError 异常。
（4）copy() vs copyfile()
copy() 还可以在复制内容时设置权限位，而 copyfile() 只复制数据。
如果目标是目录，则 copy() 将复制文件，而 copyfile() 会失败，出现 Error 13。
有趣的是，copyfile() 方法在实现过程中使用 copyfileobj() 方法，而 copy() 方法则是依次使用 copyfile()和copymode() 函数。copyfile() 会比 copy() 快一点。
（5）copy() vs copy2()
copy() 只能设置权限位，而 copy2() 还可以使用时间戳来更新文件元数据。
copy() 在函数内部调用 copyfile() 和 copymode(), 而 copy2() 是调用 copystat() 来替换copymode()。
7、文件读写模式
| 打开模式 | 文件类型 | 方式 | 对已有文件影响 | 如果文件不存在 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| r | 文本 | 只读 | 无 | 抛异常 | write等方法不可用 |
| rb | 二进制 | 只读 | 无 | 抛异常 | write等方法不可用 |
| r+ | 文本 | 读写 | 追加 | 抛异常 | 无 |
| rb+ | 二进制 | 读写 | 追加 | 抛异常 | 无 |
| w | 文本 | 只写 | 覆盖并新建 | 新建 | read等方法不可用 |
| wb | 二进制 | 只写 | 覆盖并新建 | 新建 | read等方法不可用 |
| w+ | 文本 | 读写 | 覆盖并新建 | 新建 | 因为覆盖原来文件，read等方法获取到原文件的内容 |
| wb+ | 二进制 | 读写 | 覆盖并新建 | 新建 | 因为覆盖原来文件，read等方法获取到原文件的内容 |
| a | 文本 | 追加 | 追加到最后 | 新建 | read等方法不可用 |
| ab | 二进制 | 追加 | 追加到最后 | 新建 | read等方法不可用 |
| a+ | 文本 | 读写 | 追加到最后 | 新建 | 无 |
| ab+ | 二进制 | 读写 | 追加到最后 | 新建 | 无 |
8、文件信息获取
import os
for file in os.scandir():
print(file.stat())
os.scandir()返回的文件都可以查询信息 - st_size: 文件的体积大小（单位：bytes），除以10024就是KB -
st_atime: 文件的最近访问时间 - st_mtime：文件的最近修改时间 - st_ctime：Windows下表示创建时间 -
st_birthtime:只在Mac、Linux下可用，表示创建时间
9、文件名称匹配
（1）字符串内置方法
.startswith(),.endswith()
（2）glob模块
import glob
print(glob.glob('*.py'))
print(glob.glob('**/*.txt',recursive=True))
| 模式 | 意义 |
|---|---|
| ＊ | 匹配所有 |
| ? | 匹配任何单个字符 |
| [seq] | 匹配seq中的任何字符 |
| [!seq] | 匹配任何不在seq中的字符 |
用
**表示任意层文件或文件夹 recursive＝True会不断进入文件夹内
（3）匹配文件名
import fnmatch
print(fnmatch.fnmatch('lesson1.py', 'le*1.py')) # True
print(fnmatch.fnmatch('lesson1.py','le*[0-9].py')) # True
10、临时文件创建
TemporaryFile()
from tempfile import TemporaryFile
f = TemporaryFile('w+')
f.write('Hello World')
f.seek(0)
data = f.readlines()
print(data)
f.close()
with TempooraryFile('w+') as f:
f.write('Hello World')
f.seek(0)
data = f.readlines()
print(data)
'w+'表示写入及读取文件 .seek(0)表示回到文件开头位置 程序运行完后会自动删掉临时文件
11、文件重命名
os.rename(要重命名的文件/文件夹,新的文件/文件夹)
import os
os.rename('old_file.txt','new_file.txt')
二、目录操作
1、获取程序运行路径
import os
os.getcwd()
2、路径拼接
Windows中采用反斜杠()作为作为文件夹之间的分隔符； Mac和Linux中采用正斜杠(/)作为文件夹之间的分割符。
为了解决跨平台的不一致，使用os模块下的系统函数进行拼接：
os.path.join('MyApp', 'service')
MyApp\\serviceMyApp/service
3、列出当前文件夹下所有的文件和文件夹
os.listdir()
os.listdir(指定目录)
for file in os.scandir():
print(file.name, file.is_dir())
判断文件还是文件夹：
os.path.isdir(file)
os.path.isfile(file)
4、遍历目录下所有的文件
for dirpath, dirnames, files in os.walk('./'):
print(f'发现文件夹：{dirpath}')
print(files)
dirpath 是文件夹路径； dirnames是dirpath这个文件夹下的子文件夹列表； files是dirpath这个文件夹里的文件列表。
5、创建临时文件夹
from tempfile import TemporaryDirectory
with TemporaryDirectory() as tmp_folder:
print(f'tmp_folder:{tmp_folder}')
程序结束后会自动删掉该文件夹。
6、创建单层文件夹
import os
os.mkdir('新文件夹')
放文件夹已经存在时运行这句代码会报错，FileExisitsError。
if not os.path.exists('新文件夹'):
os.mkdir('新文件夹')
只有当文件夹不存在的时候创建文件夹。
7、创建多层文件夹
os.makedirs(新文件夹名称)
os.makedirs('第一层文件夹/第二层文件夹/第三层文件夹')
当最里层文件夹已经存在时（第三层）运行这句代码会报错。
8、复制文件夹
shutil.copytree(要复制的文件夹,要复制到的新文件夹位置）
import shutil
shutil.copytree('文件夹1','文件夹2')
会将文件夹内的所欲文件和文件夹都复制过去，新的文件夹不能已经存在。
9、移动文件夹
shutil.move(要移动的文件/文件夹,要移动的位置)
import shutil
shutil.move('folder_1','new_folder/')
两种方式使用：
- 第二个参数是文件夹位置，则移动到文件夹下面
- 第二个参数是文件路径，移动到这个路径并且重命名
注意：如果是文件夹后面一定要加'/'。
10、重命名文件夹
os.rename(要重命名的文件/文件夹,新的文件/文件夹)
import os
os.rename('old_folder','new_folder')
11、删除文件夹
shutil.rmtree(要删除的文件夹)
import shutil
shutil.rmtree('文件夹')
三、压缩文件操作
1、读取压缩包文件
zipfile.ZipFile(),.namelist()
import zipfile
with zipfile.ZipFile('压缩包.zip'，'r') as zipobj:
print(zipobj.namelist())
乱码情况处理：
for file_name in zipodj.namelist():
print(file_name.encode('cp437').decode('gbk'))
2、获取压缩包文件信息
info = zipobj.getinfo(file_name)
print(info.file_size,info.compress_size)
file_size是原始文件的大小 compress_size是压缩后大小，输出单位为字节。
3、解压压缩包
zipobj.extract(压缩包要解压的文件名，解压到的位置)
with zipfile.ZipFile('压缩包.zip','r') as zipobj:
zipobj.extract('file1.txt')
中文名字解压后会出现乱码 乱码解决：
for file_name in zipobj.namelist():
correct_path = file_name.encode('cp437').decode('gbk')
建议路径中文件和文件夹不要出现中文。 如果有中文可以现货区正确的编码文字，再重命名。
4、将所有的文件都提取出来
.extractall(解压到的位置)
with zipfile.Zipfile('压缩包.zip','r') as zipobj:
zipobj.extractall()
默认当前路径。 带密码的压缩文件解压：
zipobj.extractall(path='',pwd=b'')
5、创建压缩包
zipobj.write(待压缩文件名)
import zipfile
file_list = ['1.txt','2.txt','3.txt']
with zipfile.ZipFile('压缩包.zip','w') as zipobj:
for file in file_list:
zipobj.write(file)
mode='a' 表示追加。
四、经典案例
案例1：学生信息收集
班长要收集班级的贫困申请信息：需要准备照片、贫困申请书、贫困申请表三个文件。 此时班长想要为每个学生建立一个文件夹，将三个文件放到对应的文件夹中，文件夹按照学号_学生姓名形式进行命名。
详细代码请见StudentInfoCollect.py。
student_info.png
案例2：定期备份文件
我们日常下载文件都会放到C盘，时间久了，C盘就会撑爆，因此需要我们定期对文件进行备份，放到一个不占C盘的空间。
详细代码请见BackupFile.py。
backup_file.png
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