详谈Python3 操作系统与路径 模块(os / os.path / pathlib)

#!/usr/bin/env python
# coding=utf-8
__author__ = 'Luzhuo'
__date__ = '2017/5/7'
import os
def os_demo():
 # 执行命令
 dirs = os.popen("dir").read()
 print(dirs)
 # 打印目录树
 dirs_info = os.scandir()
 for info in dirs_info:
  print("文件名: {}, 路径: {}, inode: {}, 文件夹? {}, 文件? {}, 链接? {}".format(info.name, info.path, info.inode(), info.is_dir(), info.is_file(), info.is_symlink()))
  stats = info.stat()
  print(">>> 访问时间: {}, 修改时间: {}, 模式修改时间: {}, 大小: {}".format(stats.st_atime, stats.st_ctime, stats.st_mtime, stats.st_size))

import signal

def os_func():
 '''
 操作系统模块
  该模块下的方法,对各个版本的兼容不明确,须谨慎使用.
  测试版本: Python:3.6.1 Windows:Windows10,64bit
 '''
 # === 系统 ===
 strs = os.name # 当前系统: Linux'posix' / Windows'nt' / 'ce' / 'java'
 strs = os.sep # 分隔符 \\ (windows:\\ linux:/)
 strs = os.pathsep # path变量分隔符 ; (windows:; linux::)
 strs = os.linesep # 换行分隔符 \r\n (windows:/r/n linux:\n)
 dics = os.environ # 查看系统环境变量(字典)
 strs = os.getenv("Path", default=-1) # 读取环境变量, 没有返回None
 os.putenv("Path", "C:\\python") # 添加环境变量 (windows无效)
 os.unsetenv("Path") # 删除环境变量 (windows不可用)
 strs = os.getlogin() # 当前登录的用户名
 num = os.getpid() # 当前进程PID
 num = os.system("cmd") # 执行操作系统命令, 返回0/1(0执行正确;1执行错误)
 strs = os.popen("dir").read() # 执行系统命令,并去读结果
 tups = os.times() # 当前进程时间(user用户 / system系统 / children_user子用户(windews=0) / children_system子系统(windews=0) / elapsed过去时间)
 bytes = os.urandom(10) # n字节用以加密的随机字符
 num = os.cpu_count() # CUP数量

 # === 进程 ===
 os.abort() # 结束进程
 # execl(file, *args) / execle / execlp / execlpe / execv / execve / execvp / execvpe // 运行新程序替换当前进程
 os.execl(r"C:\python", 'python', 'hello.py', 'i') # (windows执行失败)
 os._exit(0) # 退出
 os.kill(8480, signal.SIGTERM) # (系统) 终止进程(需要导入:signal) SIGINT (终止进程) / SIGTERM (终止进程) / SIGKILL (终止进程) / SIGALRM (闹钟信号)

 # === 文件 / 文件夹 ===
 strs = os.getcwd() # 当前路径
 bytes = os.getcwdb() # 当前路径
 os.chdir(r"C:\Windows") # 切换路径
 strs = os.curdir # 当前目录 .
 strs = os.pardir # 上级目录 ..
 strs = os.sep # 路径分隔符 ('/' or '\\')
 bytes = os.fsencode(r"C:\c.obj") # (编码) 文件路径字符串转为bytes类型 => b'C:\\c.obj'
 strs = os.fsdecode(b"C:\c.obj") # (解码) 文件路径转为strs类型 => '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") # 创建硬链接
 os.symlink("file.txt", "file.txt.link") # 创建软链接 (windows执行失败)
 lists = os.listdir() # 所有文件和文件夹(列表) ".""..""D:"
 # lstat(path, *, dir_fd=None)
 tups = os.lstat(r"C:\c.obj") # 状态信息列表
 boolean = os.access(r"C:\c.obj", os.F_OK) # (文件/文件夹) 权限测试 (mode: F_OK存在? / R_OK可读? / W_OK可写? / X_OK可执行?)
 # scandir(path='.') // DirEntry迭代器, 文件目录
 lists = os.scandir()
 # st_atime (访问时间) / st_ctime (修改时间) / st_mtime (模式修改时间) / st_size (大小(字节bytes))
 # st_uid (用户ID) / st_gid (用户组ID)
 # st_ino (inode) / st_mode (模式) / st_dev (设备) / st_nlink (硬链接)
 # count = cpu_count() # (系统) CPU线程数(非核数)
 tups = os.stat(".") # 获取状态信息, 返回stat_result对象
 # utime(path, times=None, *, ns=None, dir_fd=None, follow_symlinks=True) // 更新文件的访问和修改时间
 num = os.utime(r"C:\c.obj")
 # walk(top, topdown=True, onerror=None, followlinks=False) // 根目录(top)遍历目录树,返回迭代器 (dirpath, dirnames[], filenames[]).
 root, dirnames, filenames = os.walk(r"C:\python")
 os.removedirs(r"c:\python") # 删除多个文件夹 (windews删除多个文件夹失败,单个成功)
 # mkdir(path, mode=0o777, *, dir_fd=None) // 创建单个目录, 文件夹已存在,抛 FileExistsError 异常
 os.mkdir("test")
 # makedirs(name, mode=0o777, exist_ok=False) // 创建(多个)文件夹
 os.makedirs(r"./t1/t2/t3")
 os.rmdir("test") # 删除单个目录
 # mknod(path, mode=0o600, device=0, *, dir_fd=None) // 创建空文件 (windows不可用)
 os.mknod("test.txt")
 # remove(path, *, dir_fd=None)
 os.remove("test.txt") # 删除文件
 # 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, 存在则替换
 os.replace("text.txt", "file.txt")
 tups = os.stat(r"text.txt") # 文件属性

 # === 文件读写 ===
 # open(path, flags, mode=0o777, *, dir_fd=None) // 打开文件 fd:文件描述符
 fd = os.open(r"C:\c.obj", os.O_RDWR | os.O_CREAT)
 readfd, writefd = os.pipe() # 打开管道,返回读取,写入 (windows失败)
 # fdopen(fd, *args, **kwargs) // 打开 (windews写入失败,读取""字符)
 f = os.fdopen(readfd)
 os.read(fd, 150) # 读取
 os.write(fd, "String".encode("utf-8")) # 写入
 os.fsync(fd) # 强行写入
 os.ftruncate(fd, 100) # 裁剪文件
 bytes = os.lseek(fd, 10, os.SEEK_SET) # 设置指针 SEEK_SET(0开始) SEEK_CUR(1当前位置) SEEK_END(2末尾)
 fd_temp = os.dup(fd) # 副本
 boolean = os.isatty(fd) # 是否是tty设备
 stat = os.fstat(fd) # 状态信息
 strs = os.device_encoding(fd) # 返回终端字符编码,非终端None
 os.close(fd) # 关闭
 os.closerange(fd, fd) # 关闭并忽略错误

 # === DirEntry ===
 for dir in os.scandir():
  strs = dir.name # 文件名
  strs = dir.path # 完整路径名
  num = dir.inode() # inode编号
  boolean = dir.is_dir() # 是否是文件夹
  boolean = dir.is_file() # 是否是文件
  boolean = dir.is_symlink() # 是否是链接
  tups = dir.stat() # 状态信息的stat_result对象
# ======================================================================


def path_demo():
 path = os.getcwd() # 获取当前目录
 print("路径: {}".format(path))
 dirname = os.path.dirname(path) # 获取文件夹名
 print("文件夹名为: {}".format(dirname))
 drive, path_t = os.path.splitdrive(path) # 获取盘符
 print("盘符为: {}".format(drive))


def path_func():
 '''
 操作路径的函数
 '''
 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]) # 绝对路径
 strs = os.path.basename(paths[1]) # 文件名
 strs = os.path.dirname(paths[1]) # 文件夹名
 strs = os.path.join("C:\\", r"a.txt") # 将路径组合返回
 dirname, filename = os.path.split(paths[1]) # 分割路径 (目录 文件名)
 strs, text = os.path.splitext(paths[1]) # 分离扩展名 (前部分, 扩展名)
 drivename, pathname = os.path.splitdrive(paths[3]) # 分离目录 (盘符, 目录)
 size = os.path.getsize(paths[0]) # 文件大小
 strs = os.path.normcase(paths[1]) # 规范大小写 (修改斜杠)
 strs = os.path.normpath(paths[1]) # 规范斜杠 (修改斜杠)
 strs = os.path.realpath(paths[1]) # 规范名字 (全名)
 # relpath(paths[0], start=os.curdir)
 strs = os.path.relpath(paths[1]) # 当前路径的文件相对路径 => 'lib\\hello.py'
 boolean = os.path.exists(paths[1]) # 路径是否存在
 boolean = os.path.isabs(paths[1]) # 是否是绝对路径 (不准)
 boolean = os.path.isfile(paths[1]) # 是否是文件
 boolean = os.path.isdir(paths[1]) # 是否是文件夹
 boolean = os.path.islink(paths[1]) # 是否是软链接
 boolean = os.path.ismount("C:\\") # 是否是根结点
 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录
 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]) # 获取访问时间
 time_s = os.path.getmtime(paths[0]) # 获取修改时间
 time_s = os.path.getctime(paths[0]) # 元数据修改时间
# ===================================================================================================

import pathlib
def pathlib_demo():
 path = pathlib.Path().home() / "python"
 path_iter = path.iterdir() # 遍历目录
 for path in path_iter:
  file_bool = path.is_file
  if not file_bool:
   continue
  print(">>> {}".format(path))
  f = path.open() # 是文件就打开读点内容
  data = f.readline()
  print(data)
  f.close()

def pathlib_func():
 '''
 适合于不同操作系统的类来对文件系统路径进行操作
 '''
 # === PurePath (纯路径) ===
 # PurePath(*pathsegments) // 系统地灵分割
 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文件系统路径
 # PureWindowsPath(*pathsegments) // windows文件系统路径
 # 路径是不可变哈希的, 同风格的路径是比较有序的
 pathlib.PurePosixPath('hello') == pathlib.PurePosixPath('Hello') # => Flase (PurePosixPath分大小写)
 pathlib.PureWindowsPath('hello') == pathlib.PureWindowsPath('hello') # => True (PureWindowsPath不分大小写)
 pathlib.PureWindowsPath('hello') in {pathlib.PureWindowsPath('Hello')} # => True
 pathlib.PureWindowsPath('C:') < pathlib.PureWindowsPath('d:') # => True
 # 不同风格的路径不能比较有序
 pathlib.PureWindowsPath('hello') == pathlib.PurePosixPath('hello') # => False
 # pathlib.PureWindowsPath('hello') < pathlib.PurePosixPath('hello')
 # 运算符
 path_pure = pathlib.PurePath('c:/')
 path_pure = path_pure / 'python' / 'hello.py' # 拼接路径
 tups = path_pure.parts # 返回组件元组 => ('c:\\', 'python', 'hello.py')
 drive = path_pure.drive # 盘符 => 'c:'
 root = path_pure.root # 根目录 => '\\'
 driroot = path_pure.anchor # 盘符 + 根目录 => 'c:\\'
 parents = path_pure.parents # 父路径列表 parents[0] => PureWindowsPath('c:/python')
 parent = path_pure.parent # 父路径 => PureWindowsPath('c:/python')
 name = path_pure.name # 文件(夹)名
 suffix = path_pure.suffix # 扩展名
 suffixs = path_pure.suffixes # 扩展名列表
 name = path_pure.stem # 不带后缀名的文件(夹)名 => 'hello'
 path = path_pure.as_posix() # 以/返回路径
 path = path_pure.as_uri() # 以file URL方式返回路径, 必须是绝对路径 => 'file:///c:/python/hello.py'
 path = path_pure.joinpath("a.txt", "b.txt") # 拼接路径 => PureWindowsPath('c:/python/hello.py/a.txt/b.txt')
 path = path_pure.with_name("world.py") # 更改路径文件(夹)名 => PureWindowsPath('c:/python/world.py')
 path = path_pure.with_suffix(".txt") # 更改扩展名,没有则添加
 boolean = path_pure.match("*.py") # 匹配通配符 (从右侧进行匹配) (大小写的区分见上方比较代码)
 boolean = path_pure.is_absolute() # 是否是绝对路径 (/ // c:/ 开头都被认为是绝对路径)


 # === Path (具体路径) ===
 # Path(*pathsegments)
 path = pathlib.Path('hello.py')
 # PosixPath(*pathsegments)
 # WindowsPath(*pathsegments)
 path_s = path.cwd() # 当前路径
 home = path.home() # 用户主目录
 state = path.stat() # 该路径的状态信息 同os.stat()
 state = path.lstat() # 同stat(), 目标是软链接将返回软链接信息
 path.chmod(777) # 修改权限模式 同os.chmod()
 path.lchmod(777) # 同chmod(), 目标是软链接将更改软链接模式
 lists = path.glob(r'*.py') # 迭代器, 所有py文件 (windows失效)
 group = path.group() # 文件的组 (windows不可用)
 iter = path.iterdir() # 遍历目录 (必须是目录)
 # mkdir(mode=0o777, parents=False, exist_ok=False)
 path.mkdir() # 创建文件夹
 path.rmdir() # 删除文件夹
 # open(mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None) // 打开文件
 f = path.open()
 bytes = path.read_bytes() # 读取文件内容
 num = path.write_bytes(b"hello") # (覆盖)写入文件内容
 # 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() # 该文件拥有者 (windows不可用)
 path.rename("new.txt") # 重命名,目标存在则替换
 path.replace("new.txt") # 重命名,目标存在则替换
 path_s = path.resolve() # 绝对路径
 path.symlink_to("hello.py", target_is_directory=False) # 创建软链接, 如果目标是目录, 则(windows下)target_is_directory=True (windows失败)
 path.unlink() # 删除文件/文件软链接
 # touch(mode=0o666, exist_ok=True)
 path.touch() # 创建文件
 boolean = path.exists() # 文件(夹)是否存在
 boolean = path.is_dir() # 是否是文件夹
 boolean = path.is_file() # 是否是文件
 boolean = path.is_symlink() # 是否是硬链接
 boolean = path.is_block_device() # 是否是块设备
 boolean = path.is_char_device # 是否是字符设备
 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()