Python中的os模块是主要和系统操作相关的模块，在平时的工作中会经常用到，花时间整理了os模块的高频使用方法，同时整理出使用时需要注意的点。归纳来讲，os模块的方法可以分为：目录操作、文件操作、路径操作、系统操作等四大类，我们接下来依次进行介绍。

目录操作相关

创建、删除、重命名目录

    # 当前目录下创建目录,注意第二个参数mode，在Windows被忽略
    os.mkdir("test_folder")
    # 删除目录,如果目录不为空，则抛出OSError:[Errno 66] Directory not empty
    os.rmdir("test_folder")
    # 遍历创建目录，可以创建多个目录，其中exist_ok为False，表示目录存在抛出异常。
    os.makedirs("a/b/c", exist_ok=False)
    # 遍历删除目录，可以直接，注意如果目录不为空，会抛出OSError：[Errno 66] Directory not empty
    os.removedirs("a/b/c")
    # 对文件或者目录进行重命名，不能对路径做变更
    os.rename("a", "b")
    # os.rename的升级版本，可以重命名文件，也可以重命名文件的上级目录。
    os.renames("b", "a/b")

遍历目录

    # 对目录a下的文件进行遍历，返回目录下的名字列表,注意不会遍历子目录
    file_name_list = os.listdir("a")
    print(file_name_list)
    '''
        功能：会递归遍历对目录a下的文件和目录
        参数：topdown表示遍历目录的优先级（True先遍历根目录，False先遍历子目录）
             onerror 当walk遇到错误时会调用
        返回值：
            parent 指的是父目录，
            dir_name返回parent目录下所有的目录
            file_name返回parent目录下所有的文件
    '''
    list_result = os.walk("a", topdown=True, onerror=None, followlinks=False)
    for parent, dir_name, file_name in list_result:
        print(parent)
        print(dir_name)
        print(file_name)
        print("============")
    # 和listdir类似，都是对第一层目录遍历，区别在于scandir返回的是迭代器
    with os.scandir("a") as it:
        print("*"*12)
        for entry in it:
            print(entry.name)

需要注意的是，如果要遍历的目录下文件数量比较多，比如数百万个文件，那么就可以使用os.scandir()，因为如果这时使用listdir()会造成内存紧张。

获取目录

    # 获取当前工作目录所在的绝对路径
    print(os.getcwd())
    # 返回.. 表示当前目录的上级目录
    print(os.pardir)
    # 返回上级目录，这里用到了os.path.abspath，获取绝对路径
    print(os.path.abspath(os.path.dirname(os.getcwd())))
    # 用于改变当前工作目录
    os.chdir("a")
    print(os.getcwd())

判断目录

 # 判断路径a是否存在
    print(os.path.exists("a"))
    # 判断路径a是否是目录
    print(os.path.isdir("a"))
    # 判断路径a是否是文件
    print(os.path.isfile("a"))

文件属性

    '''
    功能：返回文件/目录对应的属性
    返回值：st_mode(权限模式)=16877, st_ino（inode节点号）=12897368202, 
    st_dev（inode所在设备号）=16777220, st_nlink（inode链接数）=5, st_uid（文件所有者id）=501, 
    st_gid（文件所有者的组id）=20, st_size（文件大小）=160, st_atime（上次访问的时间）=1577449111, 
    st_mtime（最后一次修改的事件）=1577449111, st_ctime（创建时间）=1577449111)
    '''
    print(os.stat("."))
    # 同样，os也提供了单独获取某个属性的方法
    print(os.path.getatime("."))
    print(os.path.getctime("."))
    print(os.path.getmtime("."))
    print(os.path.getsize("."))
    # 修改文件的访问时间和修改时间
    os.utime(".", (1577449111, 1577449111))

在上面注释中提到的inode，主要用来存储文件的”元信息”，比如文件的创建时间、文件的大小等，中文名叫作”索引节点”。

读写文件

  # Python的os提供了open和write方法来读写文件
  # 打开文件
  fd = os.open("test3.txt", os.O_RDWR | os.O_CREAT)
  # 这里返回的是一个文件描述符
  print(fd)
  # 写入字符串
  os.write(fd, b"This is test")
  # 将字符串刷新到硬盘上
  os.sync()
  # 关闭文件
  os.close(fd)
  # 作为对比，Python提供了open方法可以更方便的操作文件，所以我们一般直接使用open方法。
  with open("a/test3.txt", "wb") as f:
    # 这里返回的是一个操作文件的BufferedWriter对象
    print(f)
    f.write(b"aaaaaaaaa")

路径操作

    # 获取路径的相对路径
    print(os.path.abspath("."))
    # 判断路径是否是相对路径
    print(os.path.isabs("."))
    # 将路径拼接在一起
    print(os.path.join(os.getcwd(), "a","b"))
    # 将传入的路径的最后一级目录/文件拆分开，比如：传入a/b/c/d  返回： a/b/c , d
    print(os.path.split(os.getcwd()))
    # 返回传入路径所在的目录，比如：传入a/b/c/d  返回：/a/b/c
    print(os.path.dirname(os.getcwd()))
    # 将传入path分割为路径和扩展，比如：传入a/b/c/d.txt  返回（'a.b/c/d', '.text'）
    print(os.path.splitext(os.path.abspath("./a/test3.txt")))

执行系统命令

    # 注意这里执行的命令一定是在执行的操作系统存在的命令，比如在linux系统用ls，在windows系统用dir
    # 在当前进程中打开一个子shell（子进程）来执行命令
    # 返回值：命令的执行状态 0 执行成功、非0，表示执行不成功。 会将命令的执行结果写入到stdout中，也就是控制台。
    print(os.system("la"))
    print("================")
    '''
        参数：cmd：要执行的命令。
             mode：打开文件的模式，默认为'r'，用法与open()相同。
             buffering：0意味着无缓冲；1意味着行缓冲；其它正值表示使用参数大小的缓冲。
             负的bufsize意味着使用系统的默认值，一般来说，对于tty设备，它是行缓冲；对于其它文件，它是全缓冲。
        返回：这个方法会返回一个管道，返回一个连接管道的文件对象，比如为f，可以通过f.readlines()和f.read()来读取返回值。
    '''
    with os.popen("ls", "r", 1) as p:
        print(type(p))
        r = p.read()
        print(r)
    print("end")

不过Python提供了更强大的subprocess模块，使用subprocess.popen()方法会更加灵活。我们后面会专门写文章来介绍subprocess这个模块的各种方法的使用。

系统操作

    # 返回当前进程的id
    print(os.getpid())
    # 返回操作系统的信息
    print(os.uname())
    # 返回系统的环境变量
    print(os.environ)
    # 返回系统的环境变量，PATH对应的值
    print(os.environ.get('PATH'))

总结

上面总结了python3中os模块常用的方法，主要围绕对路径、目录及系统命令的操作，大家在平时使用过程中可以灵活使用上面的各种方法，有时候需要多个方法搭配使用。我给大家留两个练习题，这是我之前写python脚本碰到的问题：

• 获取某个目录下面最新的文件
• 将所有以error.log结尾的文件，全部放到某个对应目录下。

大家可以思考下，然后在评论区写下你的答案。

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