如何使用Python遍历一个包含大量文件的文件夹？

在处理大模型的训练数据时，经常需要遍历大型文件夹，其中，可能包括数千万或数亿个文件，这时，一般的Python遍历函数就会非常慢，例如os.walk、glob、path.rglob等等，同时，无法预估整体的遍历时间。

本文，通过Python的os.scandir，基于广度优先搜索算法，实现可控、高效的遍历文件，同时，输出遍历日志，支持后缀筛选，去除隐藏文件，实现遍历包含大量文件的文件夹的功能。

os.scandir 是一个目录迭代函数，返回 os.DirEntry 对象的迭代器，对应于由 path 指定目录中的条目，这些条目以任意顺序生成，不包括特殊条目 ‘.’ 和 ‘…’。os.scandir 的运行效率要高于 os.walk，在 PEP 471 中，Python 官方也推荐使用 os.scandir 遍历目录 。

源码

def traverse_dir_files_for_large(root_dir, ext=""):
    """
    列出文件夹中的文件, 深度遍历
    :param root_dir: 根目录
    :param ext: 后缀名
    :return: 文件路径列表
    """
    paths_list = []
    dir_list = list()
    dir_list.append(root_dir)
    while len(dir_list) != 0:
        dir_path = dir_list.pop(0)
        dir_name = os.path.basename(dir_path)
        for i in tqdm(os.scandir(dir_path), f"[Info] dir {dir_name}"):
            path = i.path
            if path.startswith('.'):  # 去除隐藏文件
                continue
            if os.path.isdir(path):
                dir_list.append(path)
            else:
                if ext:  # 根据后缀名搜索
                    if path.endswith(ext):
                        paths_list.append(path)
                else:
                    paths_list.append(path)
    return paths_list

输出日志：

[Info] 初始化路径开始!
[Info] 数据集路径: /alphafoldDB/pdb_from_uniprot
[Info] dir pdb_from_uniprot: 256it [00:10, 24.47it/s]
[Info] dir 00: 240753it [00:30, 7808.36it/s] 
[Info] dir 01: 241432it [00:24, 9975.56it/s] 
[Info] dir 02: 240466it [00:24, 9809.68it/s] 
[Info] dir 03: 241236it [00:22, 10936.76it/s]
[Info] dir 04: 241278it [00:24, 10011.14it/s]
[Info] dir 05: 241348it [00:25, 9414.16it/s] 

补充

除了上文的方式，小编还为大家整理了其他Python遍历文件夹的方法，需要的可以参考一下

方法一：通过os.walk()遍历，直接处理文件即可

def traverse_dir_files(root_dir, ext=None, is_sorted=True):
    """
    列出文件夹中的文件, 深度遍历
    :param root_dir: 根目录
    :param ext: 后缀名
    :param is_sorted: 是否排序，耗时较长
    :return: [文件路径列表, 文件名称列表]
    """
    names_list = []
    paths_list = []
    for parent, _, fileNames in os.walk(root_dir):
        for name in fileNames:
            if name.startswith('.'):  # 去除隐藏文件
                continue
            if ext:  # 根据后缀名搜索
                if name.endswith(tuple(ext)):
                    names_list.append(name)
                    paths_list.append(os.path.join(parent, name))
            else:
                names_list.append(name)
                paths_list.append(os.path.join(parent, name))
    if not names_list:  # 文件夹为空
        return paths_list, names_list
    if is_sorted:
        paths_list, names_list = sort_two_list(paths_list, names_list)
    return paths_list, names_list

方法二：通过pathlib.Path().rglob()遍历，需要过滤出文件，速度较快。注意glob()不支持递归遍历

def traverse_dir_files(root_dir, ext=None, is_sorted=True):
    """
    列出文件夹中的文件, 深度遍历
    :param root_dir: 根目录
    :param ext: 后缀名
    :param is_sorted: 是否排序，耗时较长
    :return: [文件路径列表, 文件名称列表]
    """
    names_list = []
    paths_list = []
    for path in list(pathlib.Path(root_dir).rglob("*")):
        path = str(path)
        name = path.split("/")[-1]
        if name.startswith('.') or "." not in name:  # 去除隐藏文件
            continue
        if ext:  # 根据后缀名搜索
            if name.endswith(ext):
                names_list.append(name)
                paths_list.append(path)
        else:
            names_list.append(name)
            paths_list.append(path)
    if not names_list:  # 文件夹为空
        return paths_list, names_list
    if is_sorted:
        paths_list, names_list = sort_two_list(paths_list, names_list)
    return paths_list, names_list

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