Python 的標準庫提供了許多有用的模塊，其中 os 模塊是一個功能強大的工具，用于進行文件和目錄操作，以及管理操作系統相關的功能。無論是在編寫腳本還是開發應用程序，os 模塊都是不可或缺的。

本文將深入介紹 os 模塊，包括其主要功能和示例代碼，更好地理解如何利用它來管理文件和目錄。

一、什么是os模塊？

os 模塊是 Python 標準庫中的一個核心模塊，提供了與操作系統交互的函數和方法。

通過 os 模塊，可以執行以下操作：

• 文件和目錄的創建、刪除、重命名等操作。
• 獲取文件和目錄的屬性信息，如大小、權限等。
• 運行系統命令和子進程。
• 管理環境變量和路徑。
• 處理文件路徑，包括路徑拼接、拆分和規范化。
• 更多與操作系統相關的功能。

os 模塊編寫可移植的代碼，因為它可以適應不同操作系統（如 Windows、Linux 和 macOS）的差異。

二、文件和目錄操作

1、創建目錄

使用 os.mkdir() 函數可以創建一個新的目錄。如果目錄已經存在，會引發 FileExistsError 異常。

import os

# 創建一個新目錄
os.mkdir("my_directory")

2、刪除目錄

使用 os.rmdir() 函數可以刪除目錄。如果目錄非空，會引發 OSError 異常。

import os

# 刪除目錄
os.rmdir("my_directory")

3、遍歷目錄

os 模塊提供了許多方法來遍歷目錄中的文件和子目錄。例如，os.listdir() 返回指定目錄中的所有文件和子目錄的列表。

import os

# 遍歷目錄并打印文件和子目錄
for item in os.listdir("my_directory"):
    print(item)

4、文件操作

os 模塊還可以進行文件操作，如創建文件、刪除文件、重命名文件等。

以下是一些常見的文件操作示例：

import os

# 創建文件
with open("my_file.txt", "w") as file:
    file.write("Hello, World!")

# 刪除文件
os.remove("my_file.txt")

# 重命名文件
os.rename("old_file.txt", "new_file.txt")

三、路徑操作

os 模塊提供了一組函數來處理文件和目錄路徑。這對于編寫可移植的代碼特別有用，因為不同操作系統使用不同的路徑分隔符。

以下是一些示例：

1、拼接路徑

os.path.join() 函數用于拼接目錄和文件名，根據當前操作系統的規則自動添加正確的路徑分隔符。

import os

path = os.path.join("my_directory", "file.txt")

2、獲取絕對路徑

os.path.abspath() 函數用于獲取指定路徑的絕對路徑。

import os

absolute_path = os.path.abspath("my_directory/file.txt")

3、拆分路徑

os.path.split() 函數將路徑拆分為目錄部分和文件名部分。

import os

dirname, filename = os.path.split("/path/to/my_file.txt")

四、系統命令和子進程

os 模塊可以執行系統命令和創建子進程。這對于自動化系統任務非常有用。

1、執行系統命令

os.system() 函數可用于執行系統命令。

import os

# 執行系統命令
os.system("ls -l")

2、創建子進程

os 模塊還提供了創建子進程的函數，如 os.fork()、os.spawn*() 等。允許在 Python 中運行其他程序。

五、示例應用：批量重命名文件

一個實際示例，使用 os 模塊批量重命名文件。

import os

# 獲取目標目錄中的所有文件
directory = "my_directory"
files

 = os.listdir(directory)

# 批量重命名文件
for i, filename in enumerate(files):
    new_name = f"file_{i+1}.txt"
    os.rename(os.path.join(directory, filename), os.path.join(directory, new_name))

此示例會將目錄中的所有文件重命名為 "file_1.txt"、"file_2.txt" 等。

總結

Python 的 os 模塊提供了強大的工具，用于進行文件和目錄操作，以及與操作系統交互。不僅可以簡化文件操作，還可以使代碼在不同操作系統上具有更好的可移植性。