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os 模块是 Python 标准库中一个非常重要的模块，它提供了一种方便的方式来与操作系统进行交互。

1. 导入 os 模块

在使用 os 模块的功能之前，需要先导入它：

import os

2. 操作系统相关信息

2.1 os.name

返回当前操作系统的名称。常见的值有 'posix'（表示类 Unix 系统，如 Linux、macOS）和 'nt'（表示 Windows 系统）。

import os
print(os.name)

2.2 os.uname()（仅适用于类 Unix 系统）

返回一个包含操作系统相关信息的元组，包括系统名称、节点名称、版本号等。

import os
try:print(os.uname())
except AttributeError:print("该方法仅适用于类 Unix 系统。")

3. 工作目录操作

3.1 os.getcwd()

获取当前工作目录的路径。

import os
current_dir = os.getcwd()
print(f"当前工作目录: {current_dir}")

3.2 os.chdir(path)

改变当前工作目录到指定的路径。

import os
new_dir = '/path/to/new/directory'
try:os.chdir(new_dir)print(f"已将工作目录更改为: {os.getcwd()}")
except FileNotFoundError:print("指定的目录不存在。")

4. 目录和文件操作

4.1 os.listdir(path='.')

返回指定目录下的所有文件和文件夹的名称列表。如果不指定路径，默认是当前工作目录。

import os
files_and_folders = os.listdir()
for item in files_and_folders:print(item)

4.2 os.mkdir(path)

创建一个新的目录。如果目录已经存在，会抛出 FileExistsError 异常。

import os
new_dir = 'new_directory'
try:os.mkdir(new_dir)print(f"已创建目录: {new_dir}")
except FileExistsError:print("目录已存在。")

4.3 os.makedirs(path, exist_ok=False)

递归创建目录。如果 exist_ok 为 True，当目录已经存在时不会抛出异常。

import os
new_dir = 'parent_dir/child_dir'
try:os.makedirs(new_dir, exist_ok=True)print(f"已创建目录: {new_dir}")
except FileExistsError:print("目录已存在。")

4.4 os.rmdir(path)

删除一个空目录。如果目录不为空，会抛出 OSError 异常。

import os
dir_to_remove = 'empty_directory'
try:os.rmdir(dir_to_remove)print(f"已删除目录: {dir_to_remove}")
except OSError:print("目录不为空或不存在。")

4.5 os.removedirs(path)

递归删除目录。如果目录不为空，会抛出 OSError 异常。

import os
dir_to_remove = 'parent_dir/child_dir'
try:os.removedirs(dir_to_remove)print(f"已删除目录: {dir_to_remove}")
except OSError:print("目录不为空或不存在。")

4.6 os.remove(path)

删除指定的文件。

import os
file_to_remove = 'test.txt'
try:os.remove(file_to_remove)print(f"已删除文件: {file_to_remove}")
except FileNotFoundError:print("文件不存在。")

4.7 os.rename(src, dst)

重命名文件或目录。

import os
old_name = 'old_file.txt'
new_name = 'new_file.txt'
try:os.rename(old_name, new_name)print(f"已将 {old_name} 重命名为 {new_name}")
except FileNotFoundError:print("源文件或目录不存在。")

4.8 os.replace(src, dst)

将源文件或目录移动或替换为目标文件或目录。如果目标文件已存在，会被覆盖。

import os
src = 'source_file.txt'
dst = 'destination_file.txt'
try:os.replace(src, dst)print(f"已将 {src} 移动或替换为 {dst}")
except FileNotFoundError:print("源文件或目录不存在。")

5. 文件和目录路径操作

5.1 os.path.join(path, *paths)

将多个路径组合成一个完整的路径。

import os
base_dir = '/home/user'
sub_dir = 'documents'
file_name = 'test.txt'
full_path = os.path.join(base_dir, sub_dir, file_name)
print(full_path)

5.2 os.path.exists(path)

检查指定的路径是否存在。

import os
path = '/path/to/some/file.txt'
if os.path.exists(path):print("路径存在。")
else:print("路径不存在。")

5.3 os.path.isfile(path)

检查指定的路径是否为文件。

import os
path = '/path/to/some/file.txt'
if os.path.isfile(path):print("该路径是一个文件。")
else:print("该路径不是一个文件。")

5.4 os.path.isdir(path)

检查指定的路径是否为目录。

import os
path = '/path/to/some/directory'
if os.path.isdir(path):print("该路径是一个目录。")
else:print("该路径不是一个目录。")

5.5 os.path.split(path)

将路径拆分为目录和文件名两部分，返回一个元组。

import os
path = '/home/user/documents/test.txt'
dir_name, file_name = os.path.split(path)
print(f"目录: {dir_name}")
print(f"文件名: {file_name}")

5.6 os.path.splitext(path)

将路径拆分为文件名和文件扩展名两部分，返回一个元组。

import os
path = '/home/user/documents/test.txt'
file_name, ext = os.path.splitext(path)
print(f"文件名: {file_name}")
print(f"文件扩展名: {ext}")

6. 环境变量操作

6.1 os.environ

返回一个包含当前环境变量的字典。

import os
for key, value in os.environ.items():print(f"{key}: {value}")

6.2 os.getenv(key, default=None)

获取指定环境变量的值。如果环境变量不存在，返回默认值。

import os
path_variable = os.getenv('PATH')
print(f"PATH 环境变量的值: {path_variable}")

6.3 os.putenv(key, value)

设置环境变量的值。注意，在某些系统上，这个方法可能不会立即生效。

import os
os.putenv('MY_VARIABLE', 'my_value')
print(os.getenv('MY_VARIABLE'))

7. 执行系统命令

7.1 os.system(command)

在系统的 shell 中执行指定的命令，并返回命令的返回值。

import os
return_code = os.system('ls -l')
print(f"命令返回值: {return_code}")

7.2 os.popen(command)

执行指定的命令，并返回一个文件对象，可以通过该对象读取命令的输出。

import os
output = os.popen('ls -l').read()
print(output)

8. 进程相关操作（部分系统适用）

8.1 os.getpid()

返回当前进程的进程 ID。

import os
pid = os.getpid()
print(f"当前进程 ID: {pid}")

8.2 os.getppid()

返回当前进程的父进程的进程 ID。

import os
ppid = os.getppid()
print(f"父进程 ID: {ppid}")

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