Python 目录操作详解

Python提供了多种模块进行目录操作，主要包括os/os.path、pathlib和shutil。os模块提供传统方法如mkdir/listdir等，pathlib（Python3.4+推荐）采用面向对象方式操作路径，而shutil支持高级目录操作。核心功能包括：创建/删除目录（mkdir/rmdir）、路径拼接（join/Path对象）、遍历目录（walk/iterdir）、文件搜索（glob/rglob）以及获取目录信息（stat）。pathlib通过Path对象提供更直观的操作方式，如使用/拼接路径、属性访问等

Python 目录操作详解

目录操作是文件系统管理的重要组成部分，Python 提供了多种方式来处理目录。下面我将从基础到高级，全面详细地讲解 Python 中的目录操作。

一、目录操作基础模块

Python 主要使用以下模块进行目录操作：

1. os 模块：传统的目录操作方法
2. os.path 模块：路径相关操作
3. pathlib 模块（Python 3.4+）：面向对象的路径操作（推荐）
4. shutil 模块：高级文件和目录操作

[目录操作模块]
├── os/os.path (传统方法)
├── pathlib (现代面向对象方法)
└── shutil (高级操作)

二、使用 os 和 os.path 进行目录操作

1. 基本目录操作

操作	方法	描述
创建目录	os.mkdir(path)	创建单个目录
递归创建	os.makedirs(path)	创建多级目录
删除目录	os.rmdir(path)	删除空目录
递归删除	shutil.rmtree(path)	删除目录及其内容
列出目录	os.listdir(path)	返回目录内容列表
当前目录	os.getcwd()	获取当前工作目录
改变目录	os.chdir(path)	改变当前工作目录

2. 路径操作（os.path）

操作	方法	描述
路径拼接	os.path.join(a, b)	拼接路径
绝对路径	os.path.abspath(path)	获取绝对路径
路径存在	os.path.exists(path)	检查路径是否存在
是文件	os.path.isfile(path)	检查是否是文件
是目录	os.path.isdir(path)	检查是否是目录
路径分割	os.path.split(path)	分割为(目录, 文件名)
扩展名	os.path.splitext(path)	分割为(路径, 扩展名)

3. 代码示例

import os
import shutil# 创建目录
if not os.path.exists('new_dir'):os.mkdir('new_dir')  # 创建单个目录os.makedirs('path/to/nested/dir')  # 创建多级目录# 列出目录内容
print(os.listdir('.'))  # 当前目录内容# 删除目录
os.rmdir('new_dir')  # 只能删除空目录
shutil.rmtree('path')  # 删除整个目录树# 路径操作示例
path = os.path.join('dir', 'subdir', 'file.txt')  # dir/subdir/file.txt
print(os.path.abspath('.'))  # 当前目录的绝对路径
print(os.path.isdir('/path/to/dir'))  # 检查是否是目录

三、使用 pathlib 进行目录操作（推荐）

pathlib 是 Python 3.4+ 引入的面向对象的路径操作模块，更加直观和安全。

1. Path 对象基本操作

操作	方法/属性	描述
创建对象	Path(path)	创建Path对象
路径拼接	/ 运算符	路径拼接
获取父目录	.parent	父目录Path对象
获取文件名	.name	文件名部分
获取后缀	.suffix	文件扩展名
无后缀名	.stem	不带扩展名的文件名
判断存在	.exists()	路径是否存在
是文件	.is_file()	是否是文件
是目录	.is_dir()	是否是目录

2. 目录操作

操作	方法	描述
创建目录	.mkdir()	创建目录
删除目录	.rmdir()	删除空目录
遍历目录	.iterdir()	生成目录内容
通配查找	.glob()	模式匹配文件
递归查找	.rglob()	递归模式匹配

3. 代码示例

from pathlib import Path# 创建Path对象
p = Path('/home/user/documents') / 'report.txt'  # 使用/拼接路径
print(p)  # /home/user/documents/report.txt# 路径属性
print(p.parent)  # /home/user/documents
print(p.name)    # report.txt
print(p.stem)    # report
print(p.suffix)  # .txt# 目录操作
new_dir = Path('new_directory')
new_dir.mkdir(exist_ok=True)  # 创建目录，exist_ok=True避免已存在时报错# 遍历目录
for item in Path('.').iterdir():  # 当前目录内容print(item.name)# 模式匹配
for py_file in Path('.').glob('*.py'):  # 所有.py文件print(py_file)# 递归查找
for txt_file in Path('.').rglob('*.txt'):  # 所有子目录中的.txt文件print(txt_file)

四、目录遍历与搜索

1. 递归遍历目录树

import os# 使用os.walk递归遍历
for root, dirs, files in os.walk('.'):print(f"当前目录: {root}")print(f"子目录: {dirs}")print(f"文件: {files}")print("-" * 40)# 使用pathlib的rglob
from pathlib import Pathfor path in Path('.').rglob('*'):print(path)

2. 查找特定文件

from pathlib import Path# 查找所有Python文件
py_files = list(Path('.').glob('**/*.py'))  # 方法1
py_files = list(Path('.').rglob('*.py'))    # 方法2# 查找最近修改的文件
from datetime import datetime, timedeltadef find_recent_files(directory, days=7):cutoff = datetime.now() - timedelta(days=days)for item in Path(directory).rglob('*'):if item.is_file() and datetime.fromtimestamp(item.stat().st_mtime) > cutoff:yield itemfor recent_file in find_recent_files('.'):print(recent_file)

五、目录与文件信息

1. 获取详细信息

from pathlib import Path
import timep = Path('example.txt')# 获取文件/目录信息
stat = p.stat()
print(f"大小: {stat.st_size} 字节")  # 文件大小
print(f"修改时间: {time.ctime(stat.st_mtime)}")  # 最后修改时间
print(f"创建时间: {time.ctime(stat.st_ctime)}")  # 创建时间(Windows)
print(f"访问时间: {time.ctime(stat.st_atime)}")  # 最后访问时间# 获取目录占用空间
def get_dir_size(path):return sum(f.stat().st_size for f in Path(path).rglob('*') if f.is_file())print(f"目录大小: {get_dir_size('.')} 字节")

2. 权限与属性

import os
from pathlib import Path# 检查权限
print(os.access('file.txt', os.R_OK))  # 可读
print(os.access('file.txt', os.W_OK))  # 可写
print(os.access('file.txt', os.X_OK))  # 可执行# 修改权限 (Unix-like系统)
Path('script.sh').chmod(0o755)  # rwxr-xr-x# 修改所有者 (Unix-like系统)
import pwd, grp
uid = pwd.getpwnam('username').pw_uid
gid = grp.getgrnam('groupname').gr_gid
os.chown('file.txt', uid, gid)

六、高级目录操作

1. 目录比较与同步

from filecmp import dircmp# 比较两个目录
cmp = dircmp('dir1', 'dir2')
cmp.report()  # 打印比较结果# 获取差异详情
print("相同文件:", cmp.same_files)
print("dir1独有:", cmp.left_only)
print("dir2独有:", cmp.right_only)
print("差异文件:", cmp.diff_files)

2. 临时目录

import tempfile# 创建临时目录
with tempfile.TemporaryDirectory() as tmpdir:print(f"临时目录: {tmpdir}")# 在此使用临时目录(Path(tmpdir) / 'tempfile.txt').write_text("临时内容")
# 退出with后自动删除# 不自动删除的临时目录
tmpdir = tempfile.mkdtemp()
print(f"临时目录: {tmpdir}")
# 使用完后需要手动删除
import shutil
shutil.rmtree(tmpdir)

七、跨平台注意事项

1. 路径分隔符：

   • Windows 使用 \
   • Linux/macOS 使用 /
   • 推荐：总是使用 /，Python会自动转换，或使用 os.path.join()/pathlib

2. 路径大小写：

   • Windows 路径不区分大小写
   • Linux/macOS 区分大小写

3. 符号链接：

   • 使用 os.path.islink() 或 Path.is_symlink() 检查
   • os.readlink() 或 Path.readlink() 获取链接目标

4. 隐藏文件：

   • Unix-like 系统以 . 开头的文件是隐藏文件
   • Windows 有隐藏属性

# 跨平台路径处理最佳实践
from pathlib import Path# 创建跨平台安全路径
config_path = Path.home() / 'app' / 'config.ini'  # 用户主目录下的app/config.ini# 处理隐藏文件
def list_all_files(path):return [p for p in Path(path).rglob('*') if not p.name.startswith('.')]

八、最佳实践总结

1. 优先使用 pathlib：比 os.path 更现代、更安全
2. 处理异常：检查目录是否存在或捕获异常
3. 递归操作谨慎：特别是删除操作，确保不会误删
4. 路径安全：避免路径遍历漏洞，不要直接使用用户输入拼接路径
5. 资源管理：使用 with 语句管理临时目录

from pathlib import Path
import shutildef safe_copy(src, dst):"""安全复制文件，防止路径遍历攻击"""src_path = Path(src).resolve()  # 解析为绝对路径dst_path = Path(dst).resolve()# 检查src是否在允许的目录内allowed_dir = Path('/allowed/directory').resolve()if not src_path.is_relative_to(allowed_dir):raise ValueError("源路径不在允许的目录内")# 确保目标目录存在dst_path.parent.mkdir(parents=True, exist_ok=True)# 执行复制shutil.copy(src_path, dst_path)

通过以上详细讲解，你应该对 Python 中的目录操作有了全面的了解。掌握这些知识将帮助你高效地处理文件系统中的各种任务！