詳談Python3 操作系統與路徑 模塊(os / os.path / pathlib)

#!/usr/bin/env python
# coding=utf-8
__author__ = 'Luzhuo'
__date__ = '2017/5/7'
import os
def os_demo():
 # 執行命令
 dirs = os.popen("dir").read()
 print(dirs)
 # 打印目錄樹
 dirs_info = os.scandir()
 for info in dirs_info:
  print("文件名: {}, 路徑: {}, inode: {}, 文件夾? {}, 文件? {}, 鏈接? {}".format(info.name, info.path, info.inode(), info.is_dir(), info.is_file(), info.is_symlink()))
  stats = info.stat()
  print(">>> 訪問時間: {}, 修改時間: {}, 模式修改時間: {}, 大小: {}".format(stats.st_atime, stats.st_ctime, stats.st_mtime, stats.st_size))

import signal

def os_func():
 '''
 操作系統模塊
  該模塊下的方法,對各個版本的兼容不明確,須謹慎使用.
  測試版本: Python:3.6.1 Windows:Windows10,64bit
 '''
 # === 系統 ===
 strs = os.name # 當前系統: Linux'posix' / Windows'nt' / 'ce' / 'java'
 strs = os.sep # 分隔符 \\ (windows:\\ linux:/)
 strs = os.pathsep # path變量分隔符 ; (windows:; linux::)
 strs = os.linesep # 換行分隔符 \r\n (windows:/r/n linux:\n)
 dics = os.environ # 查看系統環境變量(字典)
 strs = os.getenv("Path", default=-1) # 讀取環境變量, 沒有返回None
 os.putenv("Path", "C:\\python") # 添加環境變量 (windows無效)
 os.unsetenv("Path") # 刪除環境變量 (windows不可用)
 strs = os.getlogin() # 當前登錄的用戶名
 num = os.getpid() # 當前進程PID
 num = os.system("cmd") # 執行操作系統命令, 返回0/1(0執行正確;1執行錯誤)
 strs = os.popen("dir").read() # 執行系統命令,并去讀結果
 tups = os.times() # 當前進程時間(user用戶 / system系統 / children_user子用戶(windews=0) / children_system子系統(windews=0) / elapsed過去時間)
 bytes = os.urandom(10) # n字節用以加密的隨機字符
 num = os.cpu_count() # CUP數量

 # === 進程 ===
 os.abort() # 結束進程
 # execl(file, *args) / execle / execlp / execlpe / execv / execve / execvp / execvpe // 運行新程序替換當前進程
 os.execl(r"C:\python", 'python', 'hello.py', 'i') # (windows執行失敗)
 os._exit(0) # 退出
 os.kill(8480, signal.SIGTERM) # (系統) 終止進程(需要導入:signal) SIGINT (終止進程) / SIGTERM (終止進程) / SIGKILL (終止進程) / SIGALRM (鬧鐘信號)

 # === 文件 / 文件夾 ===
 strs = os.getcwd() # 當前路徑
 bytes = os.getcwdb() # 當前路徑
 os.chdir(r"C:\Windows") # 切換路徑
 strs = os.curdir # 當前目錄 .
 strs = os.pardir # 上級目錄 ..
 strs = os.sep # 路徑分隔符 ('/' or '\\')
 bytes = os.fsencode(r"C:\c.obj") # (編碼) 文件路徑字符串轉為bytes類型 => b'C:\\c.obj'
 strs = os.fsdecode(b"C:\c.obj") # (解碼) 文件路徑轉為strs類型 => 'C:\\c.obj'
 # chmod(path, mode, *, dir_fd=None, follow_symlinks=True)
 os.chmod(r"C:\python\hello.py", 777) # 修改模式
 os.link("file.txt", "file.txt.link") # 創建硬鏈接
 os.symlink("file.txt", "file.txt.link") # 創建軟鏈接 (windows執行失敗)
 lists = os.listdir() # 所有文件和文件夾(列表) ".""..""D:"
 # lstat(path, *, dir_fd=None)
 tups = os.lstat(r"C:\c.obj") # 狀態信息列表
 boolean = os.access(r"C:\c.obj", os.F_OK) # (文件/文件夾) 權限測試 (mode: F_OK存在? / R_OK可讀? / W_OK可寫? / X_OK可執行?)
 # scandir(path='.') // DirEntry迭代器, 文件目錄
 lists = os.scandir()
 # st_atime (訪問時間) / st_ctime (修改時間) / st_mtime (模式修改時間) / st_size (大小(字節bytes))
 # st_uid (用戶ID) / st_gid (用戶組ID)
 # st_ino (inode) / st_mode (模式) / st_dev (設備) / st_nlink (硬鏈接)
 # count = cpu_count() # (系統) CPU線程數(非核數)
 tups = os.stat(".") # 獲取狀態信息, 返回stat_result對象
 # utime(path, times=None, *, ns=None, dir_fd=None, follow_symlinks=True) // 更新文件的訪問和修改時間
 num = os.utime(r"C:\c.obj")
 # walk(top, topdown=True, onerror=None, followlinks=False) // 根目錄(top)遍歷目錄樹,返回迭代器 (dirpath, dirnames[], filenames[]).
 root, dirnames, filenames = os.walk(r"C:\python")
 os.removedirs(r"c:\python") # 刪除多個文件夾 (windews刪除多個文件夾失敗,單個成功)
 # mkdir(path, mode=0o777, *, dir_fd=None) // 創建單個目錄, 文件夾已存在,拋 FileExistsError 異常
 os.mkdir("test")
 # makedirs(name, mode=0o777, exist_ok=False) // 創建(多個)文件夾
 os.makedirs(r"./t1/t2/t3")
 os.rmdir("test") # 刪除單個目錄
 # mknod(path, mode=0o600, device=0, *, dir_fd=None) // 創建空文件 (windows不可用)
 os.mknod("test.txt")
 # remove(path, *, dir_fd=None)
 os.remove("test.txt") # 刪除文件
 # rename(src, dst, *, src_dir_fd=None, dst_dir_fd=None)
 os.rename("text.txt", "file.txt") # 重命名
 os.renames("text.txt", "file.txt")
 # replace(src, dst, *, src_dir_fd=None, dst_dir_fd=None) // 重命名, 存在則替換
 os.replace("text.txt", "file.txt")
 tups = os.stat(r"text.txt") # 文件屬性

 # === 文件讀寫 ===
 # open(path, flags, mode=0o777, *, dir_fd=None) // 打開文件 fd:文件描述符
 fd = os.open(r"C:\c.obj", os.O_RDWR | os.O_CREAT)
 readfd, writefd = os.pipe() # 打開管道,返回讀取,寫入 (windows失敗)
 # fdopen(fd, *args, **kwargs) // 打開 (windews寫入失敗,讀取""字符)
 f = os.fdopen(readfd)
 os.read(fd, 150) # 讀取
 os.write(fd, "String".encode("utf-8")) # 寫入
 os.fsync(fd) # 強行寫入
 os.ftruncate(fd, 100) # 裁剪文件
 bytes = os.lseek(fd, 10, os.SEEK_SET) # 設置指針 SEEK_SET(0開始) SEEK_CUR(1當前位置) SEEK_END(2末尾)
 fd_temp = os.dup(fd) # 副本
 boolean = os.isatty(fd) # 是否是tty設備
 stat = os.fstat(fd) # 狀態信息
 strs = os.device_encoding(fd) # 返回終端字符編碼,非終端None
 os.close(fd) # 關閉
 os.closerange(fd, fd) # 關閉并忽略錯誤

 # === DirEntry ===
 for dir in os.scandir():
  strs = dir.name # 文件名
  strs = dir.path # 完整路徑名
  num = dir.inode() # inode編號
  boolean = dir.is_dir() # 是否是文件夾
  boolean = dir.is_file() # 是否是文件
  boolean = dir.is_symlink() # 是否是鏈接
  tups = dir.stat() # 狀態信息的stat_result對象
# ======================================================================


def path_demo():
 path = os.getcwd() # 獲取當前目錄
 print("路徑: {}".format(path))
 dirname = os.path.dirname(path) # 獲取文件夾名
 print("文件夾名為: {}".format(dirname))
 drive, path_t = os.path.splitdrive(path) # 獲取盤符
 print("盤符為: {}".format(drive))


def path_func():
 '''
 操作路徑的函數
 '''
 paths = [r'file.txt', r"/python/lib/hello.py", r"/python/local/text.txt", "C:/python/local", "C:/python/file.txt"]
 strs = os.path.abspath(paths[0]) # 絕對路徑
 strs = os.path.basename(paths[1]) # 文件名
 strs = os.path.dirname(paths[1]) # 文件夾名
 strs = os.path.join("C:\\", r"a.txt") # 將路徑組合返回
 dirname, filename = os.path.split(paths[1]) # 分割路徑 (目錄 文件名)
 strs, text = os.path.splitext(paths[1]) # 分離擴展名 (前部分, 擴展名)
 drivename, pathname = os.path.splitdrive(paths[3]) # 分離目錄 (盤符, 目錄)
 size = os.path.getsize(paths[0]) # 文件大小
 strs = os.path.normcase(paths[1]) # 規范大小寫 (修改斜杠)
 strs = os.path.normpath(paths[1]) # 規范斜杠 (修改斜杠)
 strs = os.path.realpath(paths[1]) # 規范名字 (全名)
 # relpath(paths[0], start=os.curdir)
 strs = os.path.relpath(paths[1]) # 當前路徑的文件相對路徑 => 'lib\\hello.py'
 boolean = os.path.exists(paths[1]) # 路徑是否存在
 boolean = os.path.isabs(paths[1]) # 是否是絕對路徑 (不準)
 boolean = os.path.isfile(paths[1]) # 是否是文件
 boolean = os.path.isdir(paths[1]) # 是否是文件夾
 boolean = os.path.islink(paths[1]) # 是否是軟鏈接
 boolean = os.path.ismount("C:\\") # 是否是根結點
 boolean = os.path.supports_unicode_filenames # Unicode是否可用作文件名
 boolean = os.path.samefile(paths[0], paths[0]) # 是否指向同文件或目錄
 boolean = os.path.sameopenfile(os.open(paths[0], 1), os.open(paths[0], 1)) # fd是否指向同一文件
 boolean = os.path.samestat(os.stat(paths[0]), os.stat(paths[0])) # state是否指向同一文件
 time_s = os.path.getatime(paths[0]) # 獲取訪問時間
 time_s = os.path.getmtime(paths[0]) # 獲取修改時間
 time_s = os.path.getctime(paths[0]) # 元數據修改時間
# ===================================================================================================

import pathlib
def pathlib_demo():
 path = pathlib.Path().home() / "python"
 path_iter = path.iterdir() # 遍歷目錄
 for path in path_iter:
  file_bool = path.is_file
  if not file_bool:
   continue
  print(">>> {}".format(path))
  f = path.open() # 是文件就打開讀點內容
  data = f.readline()
  print(data)
  f.close()

def pathlib_func():
 '''
 適合于不同操作系統的類來對文件系統路徑進行操作
 '''
 # === PurePath (純路徑) ===
 # PurePath(*pathsegments) // 系統地靈分割
 path_pure = pathlib.PurePath('hello.py')
 path_pure = pathlib.PurePath('python', 'hello.py')
 path_pure = pathlib.PurePath(pathlib.Path('python'), pathlib.Path('hello.py'))
 # PurePosixPath(*pathsegments) // 非windows文件系統路徑
 # PureWindowsPath(*pathsegments) // windows文件系統路徑
 # 路徑是不可變哈希的, 同風格的路徑是比較有序的
 pathlib.PurePosixPath('hello') == pathlib.PurePosixPath('Hello') # => Flase (PurePosixPath分大小寫)
 pathlib.PureWindowsPath('hello') == pathlib.PureWindowsPath('hello') # => True (PureWindowsPath不分大小寫)
 pathlib.PureWindowsPath('hello') in {pathlib.PureWindowsPath('Hello')} # => True
 pathlib.PureWindowsPath('C:') < pathlib.PureWindowsPath('d:') # => True
 # 不同風格的路徑不能比較有序
 pathlib.PureWindowsPath('hello') == pathlib.PurePosixPath('hello') # => False
 # pathlib.PureWindowsPath('hello') < pathlib.PurePosixPath('hello')
 # 運算符
 path_pure = pathlib.PurePath('c:/')
 path_pure = path_pure / 'python' / 'hello.py' # 拼接路徑
 tups = path_pure.parts # 返回組件元組 => ('c:\\', 'python', 'hello.py')
 drive = path_pure.drive # 盤符 => 'c:'
 root = path_pure.root # 根目錄 => '\\'
 driroot = path_pure.anchor # 盤符 + 根目錄 => 'c:\\'
 parents = path_pure.parents # 父路徑列表 parents[0] => PureWindowsPath('c:/python')
 parent = path_pure.parent # 父路徑 => PureWindowsPath('c:/python')
 name = path_pure.name # 文件(夾)名
 suffix = path_pure.suffix # 擴展名
 suffixs = path_pure.suffixes # 擴展名列表
 name = path_pure.stem # 不帶后綴名的文件(夾)名 => 'hello'
 path = path_pure.as_posix() # 以/返回路徑
 path = path_pure.as_uri() # 以file URL方式返回路徑, 必須是絕對路徑 => 'file:///c:/python/hello.py'
 path = path_pure.joinpath("a.txt", "b.txt") # 拼接路徑 => PureWindowsPath('c:/python/hello.py/a.txt/b.txt')
 path = path_pure.with_name("world.py") # 更改路徑文件(夾)名 => PureWindowsPath('c:/python/world.py')
 path = path_pure.with_suffix(".txt") # 更改擴展名,沒有則添加
 boolean = path_pure.match("*.py") # 匹配通配符 (從右側進行匹配) (大小寫的區分見上方比較代碼)
 boolean = path_pure.is_absolute() # 是否是絕對路徑 (/ // c:/ 開頭都被認為是絕對路徑)


 # === Path (具體路徑) ===
 # Path(*pathsegments)
 path = pathlib.Path('hello.py')
 # PosixPath(*pathsegments)
 # WindowsPath(*pathsegments)
 path_s = path.cwd() # 當前路徑
 home = path.home() # 用戶主目錄
 state = path.stat() # 該路徑的狀態信息 同os.stat()
 state = path.lstat() # 同stat(), 目標是軟鏈接將返回軟鏈接信息
 path.chmod(777) # 修改權限模式 同os.chmod()
 path.lchmod(777) # 同chmod(), 目標是軟鏈接將更改軟鏈接模式
 lists = path.glob(r'*.py') # 迭代器, 所有py文件 (windows失效)
 group = path.group() # 文件的組 (windows不可用)
 iter = path.iterdir() # 遍歷目錄 (必須是目錄)
 # mkdir(mode=0o777, parents=False, exist_ok=False)
 path.mkdir() # 創建文件夾
 path.rmdir() # 刪除文件夾
 # open(mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None) // 打開文件
 f = path.open()
 bytes = path.read_bytes() # 讀取文件內容
 num = path.write_bytes(b"hello") # (覆蓋)寫入文件內容
 # read_text(encoding=None, errors=None)
 strs = path.read_text(encoding='utf-8')
 # write_text(data, encoding=None, errors=None)
 num = path.write_text("hello")
 ow = path.owner() # 該文件擁有者 (windows不可用)
 path.rename("new.txt") # 重命名,目標存在則替換
 path.replace("new.txt") # 重命名,目標存在則替換
 path_s = path.resolve() # 絕對路徑
 path.symlink_to("hello.py", target_is_directory=False) # 創建軟鏈接, 如果目標是目錄, 則(windows下)target_is_directory=True (windows失敗)
 path.unlink() # 刪除文件/文件軟鏈接
 # touch(mode=0o666, exist_ok=True)
 path.touch() # 創建文件
 boolean = path.exists() # 文件(夾)是否存在
 boolean = path.is_dir() # 是否是文件夾
 boolean = path.is_file() # 是否是文件
 boolean = path.is_symlink() # 是否是硬鏈接
 boolean = path.is_block_device() # 是否是塊設備
 boolean = path.is_char_device # 是否是字符設備
 boolean = path.samefile(path) # path是否是同一文件

if __name__ == "__main__":
 os_demo()
 path_demo()
 pathlib_demo()
 # os_func()
 # path_func()
 # pathlib_func()