Python檔案處理方法、os模組和glob模組怎麼使用

一、檔案基本的動作

1、open() 開啟檔案

open() 方法用於開啟一個文件，並返回File文件對象，在對文件進行處理過程都需要使用到這個函數，如果該文件無法被打開，會拋出OSError。

注意：使用 open() 方法一定要保證關閉檔案對象，也就是呼叫 close() 方法。

open() 函數常用形式是接收兩個參數：檔案名稱(file)和模式(mode)。

open(file, mode='r')

完整的語法格式為：

open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)

2、read() 讀取檔案

f = open(r'/Users/mac/desktop/jupyter/pythonCourseware/32.txt', mode='r')# read模式打开文件
data = f.read() # 读取文件内容，向操作系统发起读请求，会被操作系统转成具体的硬盘操作，将内容由硬盘读入内存
print(data)
# 由于Python的垃圾回收机制只回收引用计数为0的变量，但是打开文件还占用操作系统的资源，所以我们需要回收操作系统的资源资源
# del f 只是回收变量f
f.close()

3、write（）寫檔案：

# write模式打开文件
f = open(r'/Users/mac/desktop/jupyter/pythonCourseware/32.txt', mode='w')
f.write("""name = 'nick'
pwd = '123'""")
f.close()

4 、with open()方法

with open()方法不僅提供自動釋放作業系統佔用資源的方法，並且with open可以使用逗號分隔，一次開啟多個文件，實現文件的快速拷貝。

with open('32.txt', 'rt', encoding='utf8') as f:
    print(f.read())

with open('32.txt', 'rb') as fr, \
        open('35r.txt', 'wb') as fw:
    f.write(f.read())

二、檔案的開啟模式

檔案操作的基礎模式有四種

• r模式：（預設）唯讀模式，只能讀不能寫，文件的指針將會放在文件的開頭，文件不存在時報錯。

• w模式：覆蓋寫入模式，檔案不存在則創建， 並從開頭開始編輯，即原有內容會被刪除，即完全覆蓋。

• a模式：追加寫入模式：檔案不存在則創建，存在則在檔案最後追加內容，就是說，新的內容將會被寫入到已有內容之後。

檔案讀寫內容的格式有兩種

• t模式為text （預設）：文字模式

• #b模式為bytes：位元組模式。

要注意的是：t、b這兩種模式都不能單獨使用，都需要與r/w/a之一連用。

1、檔案r開啟模式

1、讀取文字

# rt: read by text
# windows的操作系统默认编码为gbk，因此需要使用utf8编码
f = open('32.txt', mode='rt', encoding='utf8')
data = f.read()
print(data) # nick最帅吗
print(type(data)} # <class &#39;str&#39;>
f.close()

2、讀取位元組

# rb: read by bytes
f = open('32.txt', mode='rb')
data = f.read()
print(data) # b'aaa\nbbb\nccc\nnick\xe6\x9c\x80\xe5\xb8\x85\xe5\x90\x97'
print(type(data)) # <class &#39;bytes&#39;>
f.close()

3、for逐行讀取，相當於readline。

fname = input("请输入要打开的文件名称:")
fo = open(fname, "r")
print(type(fo))  # <class &#39;_io.TextIOWrapper&#39;>
for line in fo:
    print(line)
fo.close()

4、讀取方法：

• read(size):一次讀取檔案的所有內容,如果給出參數，讀入前size長度。

• readline(size):讀入一行內容，包括換行符號為 '\n'。如果給定參數，讀入該行前size長度。下次可以接著上次讀完的地方繼續讀。 f.readline() 如果回傳一個空字串, 說明已經已經讀取到最後一行。

• readlines([sizeint])：讀取所有行並返回列表，若給定sizeint>0，傳回總和大約為sizeint位元組的行, 實際讀取值可能比sizeint 較大, 因為需要填滿緩衝區。

f = open('32.txt', mode='rt', encoding='utf8')
print(f.readable())  #True 判断文件是否可读
data1 = f.readline()
data2 = f.readlines()
print(data1) # aaa
print(data2) # ['bbb\n', 'ccc\n', 'nick最帅吗']
f.close()

2、檔案W開啟模式

只能寫，不能讀，檔案存在的時候回清空檔案後再寫入內容；檔案不存在的時候會建立文件後寫入內容。

1、文字模式

f = open('34w.txt', mode='wt', encoding='utf8')
print(f"f.readable(): {f.readable()}") #False
f.write('nick 真帅呀\n')  # '\n'是换行符
f.write('nick,nick, you drop, I drop.')
f.write('nick 帅的我五体投地')
f.flush()  # 立刻将文件内容从内存刷到硬盘
f.close()

2、位元組模式

f = open('34a.txt', mode='wb')
f.write('nick 帅的我五体投地'.encode('unicode_escape') )  # 编码成bytes类型再写入
print(type(&#39;nick 帅的我五体投地&#39;.encode(&#39;unicode_escape&#39;))) #<class &#39;bytes&#39;>
f.close()

注意：b模式是通用的模式，因為所有的檔案在硬碟中都是以二進位的形式儲存的。

要注意的是：b模式讀寫文件，一定不能加上encoding參數，因為二進位無法再編碼。

try:
    import requests

    response = requests.get( 'https://cache.yisu.com/upload/information/20220528/112/3002.jpg')
    data = response.content

    f = open('mv.jpg', 'wb')
    f.write(data)
    print('done...')
    f.close()
except Exception as e:
    print(e, '报错了，那就算了吧，以后爬虫处会详细介绍')

3、寫入方法：

• write(s)：將字串寫入文件，傳回的是寫入的字元長度。

• writelines(lines）：向檔案寫入一個多行字串列表，如果需要換行則要自行加入每行的換行符。

• flush()：刷新檔案內部緩衝，直接把內部緩衝區的資料立刻寫入檔案, 而不是被動的等待輸出緩衝區寫入。

3、檔案a開啟模式

a: 可以追加。文件存在，則在文件的末端寫入內容；文件不存在的時候會建立文件後寫入內容。

# at
f = open('34a.txt', mode='at', encoding='utf8')
print(f.readable()) # False
f.write('nick 真帅呀\n')  # '\n'是换行符
f.write('nick,nick, you drop, I drop.')
f.write('nick 帅的我五体投地')
f.close()

4、 可讀、可寫入

• r  :可讀、可寫入。文件指針將會放在文件的開頭。

• rb : 可讀、可寫入二進位格式

• #w : 可寫、可讀。如果該文件已存在則開啟文件，並從開頭開始編輯，即原有內容會被刪除。如果該文件不存在，請建立新文件。

• wb : 可寫、可讀 二進位格式

• a : 可追加、可讀。如果該檔案已存在，則檔案指標將會放在檔案的結尾。文件開啟時會是追加模式。如果該檔案不存在，建立新檔案用於讀寫。

• ab : 可追加、可讀二進位格式

# r+t
with open('32.txt', 'r+', encoding='utf-8') as fr:
    print(fr.readable())  # True
    print(fr.writable())  # True

三、檔案指標運算

但凡涉及檔案指標的都是位元組個數。

1、seek(offset, from_what) ：改變目前檔案操作指標的位置

from_what 的值, 如果是0 表示開頭, 如果是1 表示目前位置, 2 表示檔案的結尾，例如：

• seek(x,0) ： 從起始位置即檔案首行首字元開始移動x 個字元

• ##seek (x,1) ： 表示從目前位置往後移動x個字元

• seek(-x,2)：表示从文件的结尾往前移动x个字符

from_what 值为默认为0，即文件开头。

f.seek(0) # 回到文件开头

下面给出一个完整的例子：

f = open('32.txt', 'rb+')
print(f.write(b'0123456789abcdef')) # 16
print(f.seek(5))  # 移动到文件的第六个字节 # 5
print(f.read(1))  # b'5'
print(f.seek(-3, 2))  # 移动到文件的倒数第三字节 # 13
print(f.read(1)) # b'd'

2、tell()：告诉文件当前位置。

每次统计都是从文件开头到当前指针所在位置

with open('32.txt', 'rb') as fr:
    fr.seek(4, 0)
    print(fr.tell() )  # 4

3、truncate([size])：截断

从文件的首行首字符开始截断，截断文件为 size 个字符，无 size 表示从当前位置截断；

截断之后后面的所有字符被删除，其中 Widnows 系统下的换行代表2个字符大小。

文件的打开方式必须可写，但是不能用w或w+等方式打开，因为那样直接清空文件了，所以truncate()要在r+或a或a+等模式下测试效果。它的参照物永远是文件头。

truncate()不加参数，相当于清空文件。

with open('32.txt', 'ab') as fr:
    fr.truncate(2)  # 截断2个字节后的所有字符，如果3个字节一个字符，只能截断2/3个字符，还会遗留1/3个字符，会造成乱码

四、文件修改的两种方式

以读的方式打开原文件，以写的方式打开一个新的文件，把原文件的内容进行修改（一行一行的修改或者全部修改），然后写入新文件，之后利用os模块的方法，把原文件删除，重命名新文件为原文件名，达到以假乱真的目的。

方式1、将硬盘存放的该文件的内容全部加载到内存，在内存中是可以修改的，修改完毕后，再由内存覆盖到硬盘（word，vim，nodpad++等编辑器）。

import os

with open('37r.txt') as fr, open('37r_swap.txt', 'w') as fw:
    data = fr.read()  # 全部读入内存,如果文件很大,会很卡
    data = data.replace('tank', 'tankSB')  # 在内存中完成修改

    fw.write(data)  # 新文件一次性写入原文件内容

# 删除原文件
os.remove('37r.txt')
# 重命名新文件名为原文件名
os.rename('37r_swap.txt', '37r.txt')

方式2、将硬盘存放的该文件的内容一行一行地读入内存，修改完毕就写入新文件，最后用新文件覆盖源文件。

import os

with open('37r.txt') as fr, open('37r_swap.txt', 'w') as fw:
     for line in fr: # 循环读取文件内容，逐行修改
        line = line.replace('jason', 'jasonSB')
        fw.write(line)  # 新文件写入原文件修改后内容

os.remove('37r.txt')
os.rename('37r_swap.txt', '37r.txt')

五、os文件处理模块

os模块负责程序与操作系统的交互，提供了访问操作系统底层的接口，多用于文件处理。

import os

1、os模块

• os.getcwd()：获取当前工作目录，即当前python脚本工作的目录路径

• os.chdir("dirname")：改变当前工作目录；相当于shell下cd

• os.curdir：返回当前目录: ('.')

• os.pardir：获取当前目录的父目录字符串名：('..')

• os.listdir('dirname'):列出指定目录下的所有文件和子目录，包括隐藏文件，并以列表方式打印

• os.chmod(path, mode)：更改权限

• os.mkdir('dirname'):生成单级目录；相当于shell中mkdir dirname

• os.makedirs('dirname1/dirname2')：可生成多层递归目录

• os.remove(path)：删除路径为path的文件。如果path 是一个文件夹，将抛出OSError; 查看下面的rmdir()删除一个 directory。

• os.removedirs('dirname1'):若目录为空，则删除，并递归到上一级目录，如若也为空，则删除，依此类推

• os.rmdir('dirname'):删除单级空目录，若目录不为空则无法删除，报错；相当于shell中rmdir dirname

• os.rename("oldname","newname")：重命名文件/目录

• os.renames(old, new)：递归地对目录进行更名，也可以对文件进行更名。

• os.stat('path/filename'):获取文件/目录信息

• os.sep:输出操作系统特定的路径分隔符，win下为"\",Linux下为"/"

• os.linesep:输出当前平台使用的行终止符，win下为"\t\n",Linux下为"\n"

• os.pathsep:输出用于分割文件路径的字符串 win下为;,Linux下为:

• os.name:输出字符串指示当前使用平台。win->'nt'; Linux->'posix'

• os.system("bash command"):运行shell命令，直接显示

• os.environ:获取系统环境变量

2、os.path 模块

主要用于获取文件的属性。

以下是 os.path 模块的几种常用方法：

• os.path.abspath(path):返回path规范化的绝对路径

• os.path.split(path):将path分割成目录和文件名二元组返回

• os.path.splitdrive(path)：一般用在 windows 下，返回驱动器名和路径组成的

• os.path.splitext(path)：分割路径，返回路径名和文件扩展名的元组

• os.path.dirname(path):返回path的目录名。其实就是os.path.split(path)的第一个元素

• os.path.basename(path):返回path最后的文件名。如何path以／或\结尾，那么就会返回空值。即os.path.split(path)的第二个元素

• os.path.exists(path):如果path存在，返回True；如果path不存在，返回False

• os.path.isabs(path):如果path是绝对路径，返回True

• os.path.isfile(path):如果path是一个存在的文件，返回True。否则返回False

• os.path.isdir(path):如果path是一个存在的目录，则返回True。否则返回False

• os.path.join(path2[, path3[, ...]]):将多个路径组合后返回，第一个绝对路径之前的参数将被忽略

• os.path.getatime(path):返回path所指向的文件或者目录的最后存取时间

• os.path.getmtime(path):返回path所指向的文件或者目录的最后修改时间

• os.path.getsize(path): 返回文件大小，如果文件不存在就返回错误

3、实例：

1、获取指定目录及其子目录下的 py 文件

import os
import os.path

"""获取指定目录及其子目录下的 py 文件路径说明：l 用于存储找到的 py 文件路径 get_py 函数，递归查找并存储 py 文件路径于 l"""
l = []


def get_py(path, l):
    file_list = os.listdir(path)  # 获取path目录下所有文件
    for filename in file_list:
        path_tmp = os.path.join(path, filename)  # 获取path与filename组合后的路径
        if os.path.isdir(path_tmp):  # 如果是目录
            get_py(path_tmp, l)  # 则递归查找
        elif filename[-3:].upper() == '.PY':  # 不是目录,则比较后缀名
            l.append(path_tmp)


path = input('请输入路径:').strip()
get_py(path, l)
print('在%s目录及其子目录下找到%d个py文件\n分别为：\n' % (path, len(l)))
for filepath in l:
    print(filepath + '\n')

2、显示所有视频格式文件，mp4，avi，rmvb

import os

vedio_list = []

def search_file(start_dir, target) :
    os.chdir(start_dir)
    
    for each_file in os.listdir(os.curdir) :
        ext = os.path.splitext(each_file)[1]
        if ext in target :
            vedio_list.append(os.getcwd() + os.sep + each_file + os.linesep) 
        if os.path.isdir(each_file) :
            search_file(each_file, target) # 递归调用
            os.chdir(os.pardir) # 递归调用后切记返回上一层目录

start_dir = input('请输入待查找的初始目录：')
program_dir = os.getcwd()

target = ['.mp4', '.avi', '.rmvb']

search_file(start_dir, target)

f = open(program_dir + os.sep + 'vedioList.txt', 'w')
f.writelines(vedio_list)
f.close()

3、批量修改文件名

import os

path = input('请输入文件路径(结尾加上/)：')

# 获取该目录下所有文件，存入列表中
fileList = os.listdir(path)

n = 0
for i in fileList:
    # 设置旧文件名（就是路径+文件名）
    oldname = path + os.sep + fileList[n]  # os.sep添加系统分隔符

    # 设置新文件名
    newname1 = path + os.sep + 'a' + str(n + 1) + '.JPG'

    os.rename(oldname, newname1)  # 用os模块中的rename方法对文件改名c:\
    print(oldname, '======>', newname1)

    n += 1

七、glob模块:使用通配符查找文件

用它可以查找符合特定规则的文件路径名。跟使用windows下的文件搜索差不多。

查找文件只用到三个匹配符：“*”, “?”, “[]”。

• “*”：匹配0个或多个字符；

• “?”：匹配单个字符；

• “[]”：匹配指定范围内的字符，如：[0-9]匹配数字。

1、glob.glob:返回所有匹配的文件路径列表。

它只有一个参数pathname，定义了文件路径匹配规则，这里可以是绝对路径，也可以是相对路径。

输出：类型是list型，然后就是输出相关的文件路径了

import glob

file = glob.glob(r'C:\工具\*\*\pan*.exe')
print(type(file))  # <class &#39;list&#39;>
print(file)  # [&#39;C:\\工具\\PanDownload_v2.1.3\\PanDownload\\PanDownload.exe&#39;]

#获取上级目录的所有.py文件
print (glob.glob(r&#39;../*.py&#39;)) #相对路径

2、glob.iglob:获取一个可遍历对象，使用它可以逐个获取匹配的文件路径名。

与glob.glob()的区别是：glob.glob同时获取所有的匹配路径，而glob.iglob一次只获取一个匹配路径。

下面是一个简单的例子：

import glob

#父目录中的.py文件
f = glob.iglob(r'../*.py')
print ( f ) # <generator object iglob at 0x00B9FF80>
for py in f:
   print  (py)

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