總結 Python十大常用文件操作

Python教學介紹十大常用檔案操作，乾貨滿滿~~

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日常對於批量處理文件的需求非常多，用Python寫腳本可以非常方便地實現，但在這過程中難免會和文件打交道，第一次做會有很多文件的操作無從下手，只能找度娘。

本篇東哥整理了10個Python中最常用到的文件操作，無論是批次或讀取文件都會用到，相信這個梳理會有所幫助。

1. 顯示目前目錄

當我們想知道目前的工作目錄是什麼的時候，我們可以簡單地使用os模組的getcwd()功能，或使用pathlib的cwd()，如下所示。

>>> # 第一种方法：显示当前目录
... import os
... print("当前工作目录:", os.getcwd())
... 
Current Work Directory: /Users/ycui1/PycharmProjects/Medium_Python_Tutorials

>>> # 第二种方法：或者我们也可以使用 pathlib
... from pathlib import Path
... print("当前工作目录:", Path.cwd())
... 
Current Work Directory: /Users/ycui1/PycharmProjects/Medium_Python_Tutorials

如果使用的是舊版的Python（<3.4），則必須使用該os模組。

2. 建立一個新目錄

要建立目錄，可以使用os模組的mkdir()功能。函數將在指定的路徑下建立目錄，如果僅使用目錄名稱，則會在目前目錄中建立資料夾，即絕對路徑和相對路徑的概念。

>>> # 在当前文件夹创建新目录
... os.mkdir("test_folder")
... print("目录是否存在:", os.path.exists("test_folder"))
... 
目录是否存在: True
>>> # 在特定文件夹创建新目录
... os.mkdir('/Users/ycui1/PycharmProjects/tmp_folder')
... print("目录是否存在:", os.path.exists('/Users/ycui1/PycharmProjects/tmp_folder'))
... 
目录是否存在: True
但是，如果想要建立一個多層級的目錄，例如資料夾中下的資料夾），則需要使用該makedirs()功能。 
>>> # 创建包含子目录的目录
... os.makedirs('tmp_level0/tmp_level1')
... print("目录是否存在:", os.path.exists("tmp_level0/tmp_level1"))
... 
Is the directory there: True
如果使用最新版本的Python（≥3.4），則可以考慮利用pathlib模組建立新目錄。它不僅可以建立子目錄，而且可以處理路徑中所有遺失的目錄。 
# 使用 pathlib
from pathlib import Path
Path("test_folder").mkdir(parents=True, exist_ok=True)
需要注意一個問題，如果嘗試多次執行上述某些程式碼，可能會遇到問題「無法建立已經存在的新目錄」。我們可以將exist_ok參設為True來處理此問題（預設值False值將阻止我們建立目錄）。 
>>> # 使用 pathlib
... from pathlib import Path
... Path("test_folder").mkdir(parents=True, exist_ok=False)
... 
Traceback (most recent call last):
  File "", line 3, in 
  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. 刪除目錄和檔案
完成對某些檔案或資料夾的操作後，我們可能想要刪除它。為此，我們可以使用os模組中的remove()函數來刪除檔案。如果要刪除資料夾，我們應該改用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模組,可以使用unlink()方法，而刪除目錄可以使用rmdir()方法。請注意，這兩種方法都是Path物件的實例方法。 
4. 取得檔案清單
當我們分析某個工作或機器學習項目進行資料處理時，需要取得特定目錄中的檔案清單。 
通常，檔案名稱具有匹配的模式。假設我們要找目錄中的所有.txt文件，可使用Path物件的方法glob()來實作。 glob()方法建立了一個生成器，讓我們可以進行迭代。 
>>> 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模組也很方便，如下所示，透過建立可以使用的檔案名稱列表，它具有相似的功能。在大多數情況下，例如文件讀取和寫入，兩者都可以使用。 
>>> 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. 移動和複製文件
 移動文件
常規文件管理任務之一是移動和複製文件。在Python中，這些工作可以非常輕鬆地完成。要移動文件，只需將其舊目錄替換為目標目錄即可重命名該文件。假設我們需要將所有.txt檔案移到另一個資料夾，下面用Path#來實作。 
>>> 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
複製檔案
我們可以利用_shutil_模組中可用的功能，_shutil_模組是標準函式庫中另一個用於檔案操作的有用模組。我們可以copy()透過將原始檔案和目標檔案指定為字串來在模組中使用該函數。一個簡單的例子如下。當然，您可以將copy()函數與glob()函數結合使用，以處理具有相同模式的一堆檔案。 
>>> 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. 檢查目錄/檔案
上面的範例中一直在使用exists()方法來檢查是否有特定路徑。如果存在，返回True；如果不存在，則傳回False。此功能在os和pathlib模組中均可用，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，我們也可以檢查路徑是目錄還是檔案。 
# 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. 取得檔案資訊
檔案名稱
處理檔案時，許多情況下都需要擷取檔案名稱。使用Path非常簡單，可以在Path物件上查看name屬性path.name。如果不想帶後綴，可以查看stem屬性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
檔案後綴
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           51
hello2.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。
以上是總結 Python十大常用文件操作的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！